Lidské tělo dokáže dýchat a zpracovat kyslík jen ze vzduchu, který obsahuje méně než 4 objemová procenta CO2, a proto pozor na povrchní dýchání s rouškou. (foto: Kris_ti_sirk, Shutterstock)

Oxid uhličitý je indikátor nezdravých budov

Venkovní vzduch obsahuje cca 400 ppm oxidu uhličitého (CO2). Zdravému dýchání vyhovuje ještě 700 ppm CO2. Abychom tuto mez nepřekročili, musíme místnosti, kde trávíme čas, intenzivně větrat. Množství CO2 ve vzduchu souvisí i s množstvím virů v místnosti a schopností našeho těla se jim bránit.

Norma z roku 2012, přesněji vyhláška č. 20/2012 Sb. o technických požadavcích na stavby stanoví, že pobytové místnosti musí mít zajištěno dostatečné přirozené nebo nucené větrání a musí být dostatečně vytápěny.

To znamená, že pro větrání pobytových místností musí být v době pobytu osob zajištěno minimální množství vyměňovaného venkovního vzduchu na úrovni

25 m3/h (na osobu a za hodinu) nebo
0,5 h-1 (za hodinu nahradit 1/2 polovinu místnosti čerstvým vzduchem).

Jistý a okamžitý ukazatel kvality vnitřního vzduchu je množství oxidu uhličitého CO2 v něm. V ČR "nesmí" překročit hodnotu 1 500 ppm CO2 (1,5 objemových promile). V USA se uvádí nejvyšší možná vydýchanost vnitřního vzduchu už 1 000 ppm CO2. Velmi měkký údaj je pro ČR typický a symbolizuje naše trvalé podceňování dýchání a s tím spojených rizik vážných nemocí.

Pro srovnání: vzduch, který vydechujeme, obsahuje kolem 40 000 ppm CO2. To je asi 100 krát víc, než v čerstvém vzduchu. I vydechovaný vzduch stále obsahuje dost kyslíku, avšak pro lidské dýchání nevyužitelného. Přesněji jeho dýchání rychle vede k udušení pro nedostatek kyslíku.

Doplňme, že ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) předepisuje už od úrovně 5 000 ppm a výše časově omezený pobyt a stanoví vůbec nejvyšší přípustnou koncentraci CO2 na úrovni 25 000 ppm.

Vnitřní prostředí v podmínkách ČR

Jenže české stavebnictví trvale tancuje jen kolem tepelné ochrany budov a fiktivního globálního "oteplování", ale vzduch v budovách přehlíží. Píšeme o tom už od roku 2009, kdy jsme publikovali pilotní text Vydýchaný vzduch a jak správně větrat spolu s výpočtem, s jehož pomocí si každý spočítá, za jak dlouho on a další přítomné osoby vydýchají daný prostor.

Až v roce 2016 provedl Státní zdravotní ústav měření hladiny CO2 na vybraných základních školách, kdy zaznamenal i přes 6 000 ppm. Toto číslo v USA už znamená „krizi” a požadavek časově omezeného pobytu (<< 8 hod.), který se rychle krátí s dalším růstem množství CO2 ve vzduchu. Podívejme se na tento žebříček podrobněji (zdroj ASHRAE):

  • do 400 ppm: čerstvý venkovní vzduch,
  • do 700 ppm: doporučené pobytové prostředí po jakkoli dlouhou dobu,
  • do 1 000 ppm: zdravotně akceptovatelná hladina; mohou se už objevit pocity těžkosti nebo štiplavého zápachu,
  • od 1 000 ppm se začíná dostavovat celková ospalost,
  • od 2 500 ppm vznikají zdravotní potíže,
  • nad 5 000 ppm (přípustný expoziční limit, PEL) předepisuje ASHRAE časově omezený pobyt (<< 8 hod.), který se rychle krátí s rostoucí koncentrací CO2,
  • 25 000 ppm, 2,5 objemová procenta: nejvyšší přípustná koncentrace (NPK), hrozí smrt udušením,
  • 40 000 ppm, 4 objemová procenta: lidmi vydechovaný vzduch.
V uzavřených málo větraných místnostech navýší přítomné osoby rychle množství CO2 ve vzduchu. Stejným tempem roste i množství vydechovaných virů. (foto Monkey Business Images, Shutterstock)

Velká pohybová aktivita vyžaduje intenzivní větrání

Jediný člověk (80 kg), v klidu sedící, vydýchá nevětranou místnost o objemu 60 m3 cca za hodinu. Tím se myslí, že za hodinu stoupne obsah CO2 na hodnotu převyšující 1 000 ppm, kdy podle ASHRAE startují potíže. Pokud by v nevětrané místnosti trávil celý den, byl by překročen PEL (5 000 ppm), i kdyby stále týž člověk celou tu dobu jen spal. Kdyby dvě hodiny cvičil na rotopedu a zbytek dne odpočíval, za dva dny by překročil NPK a mohl by se teoreticky udusit.

V praxi budou tyto časy delší, protože žádná místnost není zcela těsná. I tak ale platí, že při fyzicky náročných činnostech bývá přípustný expoziční limit 5 000 ppm často překročen. Tyto činnosti je tak vhodné provozovat venku nebo uvnitř před otevřenými okny.

1) Člověk v klidu nadechne a vydechne za jediný den asi 15 m3 vzduchu, čtyřčlenná rodina až kolem 60 m3/den. V případě většího pracovního či sportovního nasazení samozřejmě mnohem víc. Když zapomeneme na větrání, rychle se ocitneme v nezdravém prostředí a přidušeni. Lidé často vydýchaný vzduch nezaznamenají, jeho typickým příznakem je ale únava a ospalost. Dlouhodobě pak ztráta imunity a nemocnost.

plynobjem v %
kyslík21%
CO20.04%




Tab. 1: Obsah kyslíku O2 a oxidu uhličitého CO2 v čerstvém vzduchu.

plynobjem v %
kyslík17%
CO24%




Tab. 2: Obsah kyslíku O2 a oxidu uhličitého CO2 ve vydechovaném vzduchu.

2) Když si odmyslíme vodní páru, člověk nadechne potřebný objem vzduchu a stejný objem následně vydechne. Ve vydechnutém vzduchu je pak o tolik méně kyslíku O2, o kolik v něm přibude molekul oxidu uhličitého CO2. Dodejme, že údaje o množství nadechovaného a vydechovaného vzduchu vykazují velký statistický rozptyl a zhruba parabolický růst s intenzitou fyzické práce.

Na základě dostupných údajů je objem průměrného bytu v rodinném nebo bytovém domě v ČR 170 m3. Čtyřčlenná rodina, kterou jsme si definovali, tak vydýchá asi 1/3 obsahu bytu za jeden den. A to musí jen odpočívat nebo spát. Při běžných domácích aktivitách to je násobně víc.

Dále víme, že člověk vydechuje vzduch s významným obsahem kyslíku, totiž 17 objemových procent (z původních 21 % při nádechu). To je zdánlivě dost, jenže jak už víme, vydechovaný vzduch je už nedýchatelný; alespoň v tom smyslu, že jeho nadýchnutím naše tělo už dechově nenasytíme.

Nemoci z vydýchaného vzduchu

Jsme u jádra věci. Když člověk trvale žije ve špatně větraném či nevětraném prostředí a když i venku zápasí o čerstvý vzduch s rouškami a náhubky, je trvale přidušený. Tím myslíme, že metabolické procesy v lidském těle se dějí za nedostatku kyslíku, čili neprobíhají až do konce a do úplného zpracování potravy a "vyhoření" jejích zbytků za vzniku energie, vody a CO2.

Výsledkem opaku, to znamená výsledkem "nevyhoření" potravy, jsou organické radikály, které jsou energií (potravou) pro různé viry a mikroorganismy, jejichž bujení, pokud to organismus nezvládne, vede k nemocem a problémům.

Závěr? Kvalitní celodenní dýchání je nutnou a nevyhnutelnou podmínkou pro úplné strávení potravy (bez vzniku zdraví škodlivých reaktivních radikálů). Jinými slovy pro pevné zdraví a kvalitní život člověka bez nemocí a pocitů slabosti.

Větrání

Kvalita vnitřního vzduchu v celém domě by se vždy měla co nejvíc blížit čistému venkovnímu vzduchu. Ideální cestou k tomu je instalace řízeného větrání v domě, které automaticky monitoruje kvalitu vnitřního vzduchu (nejlépe na více místech) a v případě, že obsah CO2 vystoupí nad nastavenou hodnotu, spustí akci, tzn. větrá. Jinou cestou je strojní větrání, které udržuje vnitřní hladinu CO2 na úrovni do 700 ppm.

Roušky v budovách

Rouška a respirátor, snad kromě částečného a dočasného zachycování kapének a prachových částic přítomných ve vzduchu, nemají zdravotní smysl. Účinnější je jedině plynová maska, dýchání v ní je ale už výkon.

Vždy je dobré vědět, že lidské tělo zpracuje kyslík jen ze vzduchu, který obsahuje méně než 4 objemová procenta CO2. U lidí, kteří dýchají povrchně, tvoří značnou část vdechovaného vzduchu právě vydýchaný vzduch „uvízlý” pod rouškou.

V práci, ve škole i na úřadech je potřeba kromě roušek a desinfekce především intenzivně větrat. (foto: Halfpoint, Shutterstock)

Oxid uhličitý (CO2) - indikátor kvality vnitřního prostředí

Každý si snadno odvodí, že vyšší množství vydýchaného vzduchu a s ním i vysokého obsahu CO2 znamená i větší podíl vydechovaných částic, zejména pak virů.

Jako výchozí stav zvolme hodnotu 400 ppm, která je obvyklá pro čistý venkovní vzduch. Když tento vzduch následně „smícháme” s vydechovaným vzduchem (40 000 ppm), ustanovíme tak množství CO2. Opačným postupem, tedy na základě množství CO2 v místnosti, dokážeme spočítat procentuální zastoupení vydechovaného vzduchu (a tedy i vydechovaných virů). Konkrétní čísla ukazuje tabulka.

Na výsledcích je zajímavé především srovnání běžné interiérové hodnoty CO2 (v ČR 800 ppm) s hodnotou 600 ppm na jedné straně a 2 000 ppm na straně druhé. Zatímco intenzivnějším větráním na úroveň 600 ppm snížíme podíl vydechovaných částic na 50 %, při 2 000 ppm bude tento podíl čtyřnásobný. Rozdíl v potenciální virové náloži je obrovský. A závisí prakticky jen na větrání.

Závěr

Čerstvý vzduch je nejvyšší hodnotou bydlení a života. Trvale vysoká kvalita vnitřního vzduchu musí být absolutní prioritou. V době koronavirové krize bychom na čerstvost vzduchu měli obzvlášť myslet. Kvalitní dýchání bez roušek venku a hlavně v budovách může něco stát. Dá ale mnohem víc, než dlouhá sbírka méněcenných vládních opatření.

Autor: RNDr. Jiří Hejhálek
Foto: Shutterstock