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)
Přidat na Seznam.cz Přidat na Google News

Oxid uhličitý v boji proti virům: Funguje jako indikátor zdravého prostředí

Ve venkovním vzduchu se dnes nachází cca 400 ppm oxidu uhličitého a zdravému dýchání vyhovuje ještě hodnota 700 ppm CO2. Každý si dovede představit, že abychom tuto hodnotu nepřekročili, musíme místnosti, v nichž trávíme většinu času, intenzivně větrat. Málokoho už ale napadne, že množství CO2 obsažené ve vzduchu uvnitř místnosti je v přímém vztahu s množstvím v dechu vyloučených virů.

Norma z roku 2012, přesněji vyhláška č. 20/2012 Sb., kterou se měnila vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby, stanoví, že pobytové místnosti musí mít zajištěno dostatečné přirozené nebo nucené větrání a musí být dostatečně vytápěny s možností regulace vnitřní teploty.

Konkrétně to znamená, že pro větrání pobytových místností musí být zajištěno v době pobytu osob minimální množství vyměňovaného venkovního vzduchu 25 m3/h na osobu, nebo minimální intenzita větrání 0,5 1/h. Přitom jako ukazatel kvality vnitřního prostředí slouží oxid uhličitý CO2, jehož koncentrace ve vnitřním vzduchu nesmí překročit hodnotu 1 500 ppm CO2.

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 člověka nedýchatelného. Přesněji jeho dýchání vždy a 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. Praxe, zejména v ČR, na tato čísla málokdy bere ohled, přesněji řečeno vydýchaný vzduch téměř neřeší.

Vnitřní prostředí v podmínkách ČR

České stavebnictví, jsouc pod vlivem útočné tepelné ochrany a boje s globálním oteplováním, stále zapomíná na vzduch v budovách. Píšeme o to tom už od roku 2009, kdy byl v tomto časopise v listopadu publikován pilotní článek Vydýchaný vzduch a jak správně větrat spolu s jednoduchým výpočtem, s jehož pomocí si každý spočítá, za jak dlouho on a další přítomné osoby vydýchají daný prostor.

Až v roce 2016 provedl (tuším) Státní zdravotní ústav měření hladiny CO2 na vybraných základních školách, kdy zaznamenal i přes 6 000 ppm. To číslo v USA už znamená „krizový” požadavek časově omezeného pobytu (<< 8 hod.), který se rychle krátí s dalším růstem koncentrace 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,
  • nad 25 000 ppm: nejvyšší přípustná koncentrace (NPK), hrozí smrt udušením.
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)

Vyšší pohybová aktivita vyžaduje intenzivní větrání

Jediný člověk (80 kg), v klidu sedící, vydýchá nevětranou místnost 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 stoprocentně těsná. I tak ale platí, že při fyzicky náročných činnostech (intenzivní cvičení či pracovní aktivity) o více lidech a v uzavřených místnostech bývá přípustný expoziční limit 5 000 ppm často a významně překročen. Intenzivní cvičení a fyzicky náročné pracovní aktivity je vhodné provozovat buď venku nebo uvnitř před otevřenými okny.

Větrání v praxi

Co se týče pobytových prostor, měli bychom se vždy snažit, aby se kvalita vnitřního vzduchu v celém domě co nejvíc blížila 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 samočinně akci, tzn. větrá. Jinou cestou je nepřetržité plynulé větrání, které udržuje vnitřní hladinu CO2 na úrovni do 700 ppm.

Roušky při dlouhodobém pobytu v místnostech

Odmyslíme-li si politickou stránku věci, po odborné stránce rouška kromě zachycování kapének jednoznačně škodí zdraví; výjimkou je práce v silně prašném a toxickém prostředí, kde je však na místě spíš respirátor nebo ochranná maska.

Nejvíc rozumné je na roušku nespoléhat a maximálně se soustředit na čerstvost přítomného vzduchu. Mimo hledisko virů a bakterií je tu totiž další zcela klíčový fakt, a to, že lidské tělo dokáže dýchat a zpracovat kyslík jen ze vzduchu, který obsahuje méně než 4 objemová procenta CO2. A 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) jako indikátor kvality vnitřního prostředí

Z pohledu stavební fyziky, doplněné o pár výpočtů trojčlenkou, zjistíme u pobytů v interiérech zajímavé souvislosti. Vyšší množství vydýchaného vzduchu totiž kromě vzrůstajících hodnot CO2 znamená i vzůstající podíl dalších vydechovaných částic; tedy i virů.

Jako výchozí stav budeme brát hodnotu 400 ppm, která je obvyklá pro venkovní vzduch, tj. vzduch bez podílu vzduchu vydýchaného. Když tento vzduch následně „smícháme” s vydechovaným vzduchem (40 000 ppm), ustanovíme nové 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 (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 vůbec. Proto by při plánování domu trvalá kvalita vnitřního vzduchu měla patřit mezi absolutní priority. Nyní, v době koronavirové pandemie, bychom na tento fakt měli obzvlášť pamatovat. Větrání nás přes zimu bude sice stát nějakou korunu navíc, pomůže však nejspíš mnohem více, než celá řada „omezujících” opatření.

Autor: RNDr. Jiří Hejhálek
Foto: Shutterstock