Ваш город:

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015 Воздух замкнутых помещений. Часть 26. Отбор проб при определении содержания диоксида углерода (СO2)

12
0
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Время на прочтение: : 29 мин

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР

Й

НАЦИОНАЛЬНЫ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

исо

16000-26-

2015

ВОЗДУХ ЗАМКНУТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Часть 26

Отбор проб при определении содержания диоксида углерода (С02)

ISO 16000-26:2012 Indoor air — Part 26: Sampling strategy for carbon dioxide (C02)

(IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 «Качество воздуха»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 октября 2015 г. № 1542-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16000-26:2012 «Воздух замкнутых помещений. Часть 26. Отбор проб при определении содержания диоксида углерода (СОг)» [ISO 16000-26:2012 «Indoor air — Part 26: Sampling strategy for carbon dioxide (C02)].

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Приложение А (справочное)

Определение требований к вентиляции

СОг образуется при обменных процессах в организме человека и выходит вместе с выдыхаемым воздухом. Содержание СОг в выдыхаемом воздухе зависит от потребления кислорода и для взрослого человека в состоянии покоя составляет приблизительно от 13 до 14 литров в час [26]. Выделение СОг взрослыми

индивидами Яу,С02 ПРИ различных видах физической активности приведена в таблице А. 1.

Таблица А.1 — Выделение СОг взрослыми индивидами при различных видах физической активности (источник: VDI 4300, часть 7 [10]).

Активность

#л,со2.

л/ч

Сидячая работа

15-20

Легкая работа

20—40

Умеренно тяжелая работа

40-70

Тяжелая работа

70-110

Зная кратность воздухообмена, характеристики помещения, в котором проводят измерения, можно оценить уровень содержания СОг путем вычисления. Полученное значение может быть использовано в качестве критерия для определения требований к вентиляции. При фоновом содержании С02 в окружающем воздухе

Фсо2 (окр) это Дает следующее соотношение для уровня содержания С02 в отдельном замкнутом помещении

<pco^ (t), выраженного в процентах объемной доли, как функцию времени:

где (рСо2(атм)- объемная доля С02 в атмосферном воздухе, %

N-п —

4v,co2 ~ t-V-

количество людей в помещении; кратность воздухообмена, ч’1;

объем С02, выделенный индивидом, в единицу времени, л/ч; время, ч;

<Рсо2 (0 = (Рео^сшм) + Nл (^°2 [1 -ехр(-лО].    (А.1)

объем помещения, м .

Таблица А.2 — Объемная доля С02 после 45 и 90 мин проветривания, вычисленная по формуле (А.1) при

, = 0,03 об.%, V= 146 м3 и п = 0,26 ч“\

объемной доле С02 в окружающем воздухе <Рсо2(

атм)

N

4v,co2 ’ л/ч

Объемная доля (Рсо2 , %

после 45 мин

после 90 мин

t—>oc

28

15

0,23

0,39

1,14

28

20

0,29

0,51

1,51

28

25

0,36

0,63

1,87

25

15

0,20

0,35

1,02

25

20

0,26

0,46

1,35

25

15

0,32

0,56

1,68

20

15

0,17

0,29

0,82

20

20

0,22

0,37

1,08

20

25

0,26

0,46

1,35

Примечан

и е — См пояснения символов к формуле (А.1)

По формуле (А.1) может быть вычислена кратность воздухообмена, требуемая для достижения заданного содержания С02. При этом обычно в качестве исходной точки принимают равновесное содержание С02 в

воздухе замкнутого помещения ^со2,(г-»°°) • ® результате получают упрощенную формулу

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

П — — -——■    (А.*’)

\[^\<Р    ,    —    (Рс<)г(атм) I

См. пояснения символов к формуле (А.1).

Пример — Школьный кабинет объемом 146 м3 используют для проведения уроков для 20-28 учеников.

При (рсо {шп| = 0,03 об.%, V = 146 м3 и п = 0,26 ч-1 значения содержания С02, приведенные в таблице А.2, могут быть вычислены для различного числа людей N, времени t и содержания СОг в выдохнутом

воздухе Ч,со> .

На рисунке А.1 приведены временные зависимости объемной доли С02 как функции кратности воздухообмена. Чтобы не превысить 0,15 % как уровня равновесия, для рассматриваемого помещения

при, например, (Рсог (>кр)= 0,03 об.%, N = 25 и Чу,со, = 20 л/ч был бы необходим уровень воздухообмена п = 2,85 ч~\

(рсо2 — объемная доля С02, t- время, ^со2,Мт — предельно допустимая концентрация

загрязнений в воздухе рабочей зоны, 5000 млн’1 (в соответствии с [7])

Рисунок А.1 — Временные зависимости объемной доли С02, вычисленные по формуле (А.1) для Г/?со;(окр) = °’03 0б.%, V= 146 м3, Л/ = 25 и qvca= 20 л/ч при различном воздухообмене (ч’1)

9

Приложение В (справочное)

Правила

В середине 19 века Макс фон Петтенкофер предположил, что содержание С02 в воздухе ограничено содержанием, равным объемной доле 0,1 %, эквивалентным 1000 млн’1 [27]. Это значение теперь известно как число Петтенкофера, при котором загрязнение воздуха внутри помещений, вызванное выдыхаемым людьми воздухом, считается безопасным для здоровья. Значение используется уже несколько десятилетий в качестве критерия удовлетворительного качества воздуха замкнутого помещения, а также при проектировании систем кондиционирования и вентиляции воздуха. С этой целью в стандарте по проветриванию DIN 1946-2 [4]1’ было установлено значение объемной доли 0,15 % (1500 млн’1). При этом в ЕН 13779 [3] установлена классификация качества воздуха в помещениях в соответствии с увеличением уровня С02 в помещении по сравнению с атмосферным воздухом исходя из приблизительного уровня содержания С02 в атмосферном воздухе от 350 до 400 млн’1 в соответствии с разделом 3 (см. таблицу В.1).

Таблица В.1- Общая классификация качества воздуха замкнутых помещений, основанная на содержании в нем С02

Характеристика

Увеличение содержания С02 относительно его содержания в замкнутом помещении, млн’1

Общепринятый диапазон

Стандартное значение [31

Особое качество воздуха замкнутых помещений

<400

350

Высокое качество воздуха замкнутых помещений

400—600

500

Среднее качество воздуха замкнутых помещений

600—1000

800

Низкое качество воздуха замкнутых помещений

>1000

1200

11 Отменен введением в действие ЕН 13779 [3].

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

Приложение С (справочное)

Примеры скрининговых испытаний с помощью непрерывно регистрирующих средств

измерений С02 и СО

С.1 Общие положения

При скрининговых методах испытания можно быстро получить информацию о загрязнении воздуха без привлечения дорогостоящих методик анализа. На основе их результатов можно сделать заключение о необходимости проведения дальнейших измерений и их объеме. При проведении скрининговых испытаний в любом случае должны быть рассмотрены основные требования к проведению дальнейших измерений.

Если также планируют измерения СО в загрязненном воздухе замкнутого помещения, то он может быть измерен с помощью индикаторных трубок с прямым отсчетом.

С.2 Индикаторные трубки с прямым отсчетом для С02

С помощью индикаторных трубок с прямым отсчетом измеряют объемную долю С02 в диапазоне от 100 до 3000 млн’1. Принцип действия серийно выпускаемых индикаторных трубок основан на изменении окраски адсорбирующего порошка при воздействии на них присутствующего в воздухе С02 [25]. При содержании С0близком к предельно допустимому значению происходит заметное изменение окраски порошка.

При проведении измерений воздух объемом 1 л прокачивают сильфонным насосом через индикаторную трубку. Если в воздухе присутствует С02, то изменяется окраска порошка в трубке от белой к сине-фиолетовой. Длина окрашенной области является мерой содержания С02, которое определяют по шкале на трубке.

С помощью диффузионных трубок с прямым отсчетом измеряют объемную долю С02 в диапазоне от 65 до 20000 млн’1. Продолжительность измерений зависит от уровня содержания С02 в воздухе и составляет от 1 до 8 ч. Если в воздухе присутствует С02, то изменяется окраска порошка в диффузионной трубке от синей к белой. Длина окрашенной области является мерой содержания С02, которое определяют по шкале на трубке. Для определения содержания С02 полученное по шкале значение делят на продолжительность измерений.

Если значение по шкале составляет менее 400-500 млн»1, то дальнейшие измерения не проводят.

С.З Индикаторные трубки с прямым отсчетом для СО

С помощью индикаторных трубок с прямым отсчетом измеряют СО в диапазоне от 2 до 60 млн’1. Принцип действия серийно выпускаемых индикаторных трубок основан на изменении окраски адсорбирующего порошка при воздействии на них присутствующего в воздухе СО [26]. При содержании СО близком к предельно допустимому значению должно произойти достаточно заметное изменение окраски порошка.

При проведении измерений воздух объемом 1 л прокачивается сильфонным насосом через индикаторную трубку. Если в воздухе присутствует СО, то изменяется окраска порошка в трубке от белой к зелено-коричневой. Длина окрашенной области является мерой содержания СО, которое определяют по шкале на трубке.

Если не происходит изменения цвета или значение по шкале составляет менее 2 млн»1, то дальнейшие измерения не проводят.

С.4 Определение СО и С02 приборами непрерывной регистрации

Измерительные приборы непрерывной регистрации содержания СО и/или С02, которые используют, например, для личного контроля в рабочих зонах, также используют для измерений воздуха замкнутых помещений [28], когда диапазон измерений включает содержание С02 согласно настоящему стандарту. Такие устройства оборудованы электрохимическим датчиком для определения СО и инфракрасным датчиком для С02. Результаты измерений сохраняют с помощью регистрирующего устройства, после окончания измерений они могут быть просмотрены с целью получения информации о возможных изменениях содержания СО и С02 во время измерения.

11

Приложение ДА (справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Российской Федерации

Т а б л и ца Д.А

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень

соответствия

Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта

ИСО 16000-1:2004

ют

ГОСТ Р ИСО 16000-1-2007 Воздух замкнутых помещений. Часть 1. Отбор проб. Общие положения

Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандарта:

— ЮТ — идентичный стандарт.

12

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

[1] ISO/IEC 17025

Библиография

General requirements for the competence of testing and calibration laboratories (ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий)

[2] ISO/IEC Guide 98-3:2008

Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) (ГОСТ P 54500.3-2011. Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения)

[3] EN 137791

Ventilation for non-residential buildings — Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems (EH 13779, Проветривание нежилых зданий. Технические требования к системам кондиционирования и вентиляции)

[4] DIN 1946-2

Ventilation and air conditioning — Part 2. Technical health requirements (VDI ventilation rules)

[5] DIN 1946-4

Ventilation and air conditioning — Part 4: Ventilation in buildings and rooms of health care

[6] DIN 1946-6

Ventilation and air conditioning — Part 6: Ventilation for residential buildings — General requirements, requirements for measuring, performance and labeling, delivery/acceptance (certification) and maintenance

[7] TRGS 900

Arbeitsplatzgrenzwerte [Workplace atmosphere limit values]. Available (viewed 2012-07-23) from: http://www.baua.de /de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/TRGS/TRGS-900.html nnn =true

[8] VDI 2449 Part 1

Measurement methods test criteria — Determination of performance characteristics for the measurement of gaseous pollutants (immission)

[9] VDI 2449 Blatt 2

Grundlagen zur Kennzeichnung vollstandiger Mefiverfahren; Begriffsbestimmungen [Basic concepts for characterization of a complete measuring procedure; glossary of terms]

[10]    VDI 4300 Part 7

[11]    VDI 4300 Part 9

Indoor-air pollution measurement — Measurement of indoor air change rate Measurement of indoor air pollution — Measurement strategy for carbon dioxide

(co2)

[12]

Rat von Sachverstandigen fur Umweltfragen [Expert Council on Environmental Questions], Luftverunreinigungen in Innenraumen [Indoor air pollution], Sondergutachten 1987-05. Stuttgart: Kohlhammer, 1987. 112 p.

[13]

Keeling C.D., Whorf T.P., and the Carbon Dioxide Research Group. Atmospheric C02 concentrations (ppmv) derived from in situ air samples collected at Mauna Loa Observatory, Hawaii. La Jolla, CA: Scripps Institution of Oceanography. Available (viewed 2012-07-23) at: http://cdiac.esd.ornl.gov/ftp/maunaloa-co2/maunaloa.co2

[14]

Maroni M., Seifert B., Lindvall T., eds. Indoor air quality — A comprehensive reference book. Amsterdam: Elsevier, 1995

[15]

Fehlmann J., Wanner H.U., eds. Indoor climate and indoor air quality in residential buildings. Indoor Air. 1993, 3, pp. 41-50

[16]

Bischof W., Bullinger-Naber M., Kruppa В., МйНег B.H., Schwab R., eds. Exposition und gesundheitliche Beeintrachtigungen in BOrogebauden — Ergebnisse des ProKlimA-Projektes [Exposure and adverse effects on health in offices — Results of the ProKlimA project], Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2003

[17]

Rohbock E., МйНег H., Zingsheim T, eds. Untersuchungen der Innenraumluftzusammensetzung in GrollraumbOros mit zentraler Beldftung [Investigations of the indoor air composition in open plan offices with central ventilation], Gesund. Ing. 1987, 108(6), pp. 269-276

[18]

Rigos E., ed. C02-Konzentrationen im Klassenzimmer [C02 concentrations in classrooms], Umschau. 1981, 81, pp. 172-174

[19]

Indoor Air Hygiene Commission of the German Federal Environment Ministry. Leitfaden fdr die Innenraumlufthygiene in Schulgebauden [Guide for indoor air hygiene in school buildings], Berlin: Umweltbundesamt, 2000

[20]

Lahrz T, Bischof W., Sagunski H., Baudisch C., Fromme H., Grams H., et al. Gesundheitliche Bewertung von Kohlendioxid in der Innenraumluft [Health assessment of carbon dioxide in indoor air], Bundesgesundheitsbl. Gesundheitsforsch. Gesundheitsschutz. 2008, 11, pp. 1358-1369

[21]

Heath O.V.S., ed. Physiologie der Photosynthese [Physiology of photosynthesis], Stuttgart: Thieme, 1972, 176 p.

[22]

Lahmann E., ed. Luftverunreinigung — Luftreinhaltung [Air pollution — Air pollution prevention], Berlin: Paul Parey, 1990

[23]

Baumbach G. Luftreinhaltung [Air pollution prevention], 2nd edition. Berlin: Springer, 1992

13

15 Отменено ЕН 13779 [3].

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

[24]    Schmidt    V/. Optische Spektroskopie [Optical spectroscopy], Weinheim: VCH, 1994

[25]    Drager    Safety. Drager tubes & CMS-handbook, 16th edition. Lubeck: Drager, 2011.

461 p. Available (viewed 2012-07-23) at:

http://www.draeger.com/media/10/01/87/10018750Aubeshandbook_br_9092086_en.

pdf

[26]    Thews    G., Mutschler E., Vaupel P. Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des

Menschen.[Human    anatomy, physiology, pathophysiology], Stuttgart:

Wissenschaftiiche Verlags Gesellschaft, 1999

[27]    Pettenkofer    M., ed. Ober den Luftwechsel in Wohnungen [Air change in dwellings],

Munich: J.G. Cotta’sche Buchhandlung, 1858

[28]    Wangrin    N., Schirk O., eds. Pollution of indoor air, use of Multiwarn indoor and

Drager tubes., Lubeck: Drager, 1993. (Drager Review 71.)

[29]    Grams    H., Hehl O., Gabrio T., Volland G., Lahrz T., Dietrich S., et at. Ursachen und

gesundheitliche Bewertung von Luftungsmangeln an deutschen Schulen [Origin and health assessment of ventilation insufficiency at German schools], Umweltmed. Forsch. Prax. 2008, 13 pp. 211-219

[30]    Fromme    H., Heitmann D., Dietrich S., Schieri R., Korner W., Kiranoglu M., et al.

Raumluftqualitat in Schulen — Belastung von Klassenraumen mit Kohlendioxid (CO2), fluchtigen organischen Verbindungen (VOC), Aldehyden, Endotoxinen und Katzenallergenen [Room air quality in schools — Pollution of classrooms with carbon dioxide (C02), volatile organic compounds (VOC), aldehydes, endotoxins and cat allergens], Gesundheitswesen 2008, 70 pp. 88-97

УДК 504.3:006.354    ОКС 13.040.20

Ключевые слова: воздух, замкнутое помещение, диоксид углерода, планирование, отбор проб, методика измерений

Редактор И.Р. Шайняк Корректор Л.С. Лысенко Компьютерная вёрстка Е.К. Кузиной

Подписано в печать 08.02.2016. Формат 60x84V8.

Уел. печ. л. 2,33. Тираж 32 экз. Зак. 3880.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»

123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ru    info@gostinfo.ru

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

Введение

В ИСО 16000-1 приведены общие требования, относящиеся к измерению загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений, а также описаны важные условия, которые необходимо соблюдать до и во время отбора проб отдельных загрязняющих веществ или групп загрязняющих веществ.

В настоящем стандарте приведены основные положения, которые необходимо учитывать при отборе проб для определения содержания диоксида углерода в воздухе замкнутых помещений. Он является связующим звеном между ИСО 16000-1 и аналитическими процедурами.

Применение настоящего стандарта предполагает предварительное ознакомление с ИСО 16000-1.

Настоящий стандарт распространяется на замкнутые помещения, описанные в ИСО 16000-1 и [1]: жилые дома с гостиными, спальнями, мастерскими, комнатами отдыха, подвалами, кухнями и ванными комнатами; рабочие помещения и рабочие места в зданиях, не подлежащие контролю со стороны комиссий по безопасности и охране труда и здоровья в отношении загрязняющих веществ (например, офисы и торговые помещения); общественные здания (например, больницы, школы, детские сады, спортивные залы, библиотеки, рестораны и бары, театры, кинотеатры и помещения другого назначения); кабины транспортных средств и общественного транспорта.

Методология проведения отбора проб, приведенная в настоящем стандарте, основана на VDI 4300, часть 9 [11].

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕ РАЦИИ

ВОЗДУХ ЗАМКНУТЫХ ПОМЕЩЕНИИ Часть 26

Отбор проб при определении содержания диоксида углерода (С02)

Indoor air. Part 26. Sampling strategy for carbon dioxide (CO2).

Дата введения —2016—12—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные положения, которые необходимо учитывать при планировании измерений содержания диоксида углерода в воздухе замкнутых помещений. В случае измерений, проводимых для оценки качества воздуха замкнутых помещений, тщательное планирование отбора проб и всей методологии измерений имеет особое значение, поскольку результат измерения может иметь далеко идущие последствия, например указывать на необходимость ремонта помещения или успешность его выполнения.

Неподходящая методика измерений может привести к искаженному представлению об истинных условиях или, что хуже, получению ошибочных результатов.

Настоящий стандарт не применяют при проведении измерений содержания монооксида углерода (СО) в воздухе замкнутых помещений.

Примечание -См.5.1.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующий стандарт:

ИСО 16000-1:2004 Воздух замкнутых помещений. Часть 1. Отбор проб. Общие положения (ISO 16000-1:2004, Indoor air — Part 1: General aspects of sampling strategy)

3    Свойства, происхождение и распространение диоксида углерода

Диоксид углерода (С02, CAS № 124-38-9) является природным компонентом атмосферного воздуха, в котором его присутствие, оцениваемое в единицах объемной доли, в среднем составляет немногим более 0,03 % (что соответствует приблизительно массовой концентрации 600 мг-м»3). Измеренное содержание С02 в воздухе обычно приводят в миллионных долях (1 млн»1, как объемная доля в 1 мкмоль-моль’1), объемная доля 0,03% эквивалентна 300 млн»1. В среде замкнутого помещения некоторое количество С02 реагирует с влагой в атмосферном воздухе с образованием угольной кислоты. С02 — бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса, легко растворим в воде и химически стабилен при нормальных условиях. Молекула С02 может поглотить часть инфракрасного излучения, отраженного поверхностью Земли в виде теплового излучения, и это способствует протеканию процесса, определенного как “парниковый эффект”, который вызывает глобальное потепление.

Углекислый газ (С02) играет основную роль в процессах жизнедеятельности на Земле. В результате жизнедеятельности растений (из углекислого газа и воды под действием солнечного света в присутствии хлорофилла в качестве катализатора), а также органических соединений (в основном углеводов) образуется кислород, необходимый для жизни на Земле. Более или менее обратным этому будет процесс, при котором С02 образуется в воздухе в качестве одного из конечных продуктов (в дополнение к воде) горения углеводородов. Этот процесс происходит, во-первых, во всех типах устройств, в том числе в печах, в которых происходит горение, и, во-вторых, он играет важную роль в метаболизме живых организмов. При этом С02, образующийся в метаболических процессах, поступает в атмосферный воздух.

Издание официальное

У человека выдыхаемое количество СО: зависит от степени физической активности. Для взрослых лиц можно предположить порядок выдыхаемого объема С02 по данным, приведенным в таблице А. 1 (см. приложение А для более подробного объяснения).

С момента начала индустриализации содержание С02 в атмосферном воздухе непрерывно повышается. Места измерения С02 в прошлом обычно выбирались рядом с метеорологическими станциями и были расположены в регионах с чистым воздухом. Одно из самых известных мест измерения С02 находится на Мауна-Лоа на Гавайях. Там, независимо от местных выбросов С02, содержание увеличилось, например, от 316,0 млн’1 в 1959 году до 369,4 млн’1 в 2000 году [13]. Это значит, что увеличение было на 53,4 млн’1, или прирост за год составил 4,1 %о. Так как С02 является соединением, влияющим на климат (парниковый эффект), рост его содержания вызывает большое беспокойство. Вблизи источников выбросов, например в больших городах с интенсивным движением транспорта и бытовыми пожарами или промышленными установками горения, может встречаться значительно более высокое содержание углекислого газа. По этой причине содержание С02 в Кельне, равное приблизительно 400 млн, в среднем примерно на 10 % выше, чем на Гавайях (см. рис. 1).

1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001

УУУУ

СОг — объемная доля С02, УУУУ- год, 1 — Кёльн (Германия),

2 — Вестерланд (Германия), 3 — Гавайи (США)

Рисунок 1 — Среднегодовые значения содержания С02 в атмосферном воздухе в различных местах

Такие уровни содержания С02 в атмосферном воздухе не оказывают прямого неблагоприятного воздействия на здоровье людей. Объективно измеримые воздействия не наблюдаются при содержании С02 от приблизительно 5000 до 10000 млн»1. Проявляющиеся воздействия при таком содержании С02 заключаются в увеличении частоты дыхания, изменениях pH крови и снижении физической активности. При содержании С02 в окружающем воздухе более 15000 млн 1 становится труднее дышать, а содержание С02 выше 30000 млн»1 может вызвать головные боли и головокружение. При содержании С02 в воздухе от 60000 до 80000 млн»1 могут наблюдаться потеря сознания и смерть [14].

В воздухе замкнутых помещений вследствие воздухообмена через вентиляцию будет то же содержание С02, что и в атмосферном воздухе. Однако это применимо только если в комнате нет поглотителей или источников С02. Поглотителем углекислого газа является, например, кирпичная кладка с щелочными соединениями в составе. Главным источником С02 в помещении обычно являются люди. Содержание С02 зависит от количества людей в помещении и от интенсивности вентиляции в нем. Например, в случае десяти различных измерений в течение ночи в закрытой спальне, где находятся два человека, максимальное содержание С02 было между 1200 и 4300 млн»[15]. С закрытыми окнами и полуоткрытой дверью максимальное содержание С02 составило только 2

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

1700 млн’1. В воздухе офисов было измерено содержание С02 в 630 точках, и оно составило от 350 до 2350 млн1 (в среднем: 555 млн»1), были найдены существенные различия между естественно проветриваемыми зданиями (в среднем: 750 млн»1 С02, п = 300) и зданиями, оборудованными кондиционерами (в среднем: 465 млн’1 С<Э2, п= 330) [16]. В воздухе офисов было также получено содержание С02 от 400 до 800 млн’1 [17]. Если в классе объемом 200 м1 занимались 45 человек с закрытыми окнами и кратностью воздухообмена приблизительно 1 чи, то по прошествии 1 ч содержание С02 было приблизительно 3000 млн»1 [18]. При таком результате рекомендуют обеспечить достаточную вентиляцию.

В приложении А приведен расчет требуемой характеристики вентиляции помещения. Несмотря на то, что С02 непрерывно удаляется из воздуха помещения в случае принудительной вентиляции, его удаление лучше всего достигается в помещениях с естественной вентиляцией за счет быстрого воздухообмена при открывании как можно большего числа окон через регулярные интервалы времени (см. рисунок 2). Особенно это относится к большинству школьных кабинетов [19].

09:45    10:15    10:45    11:15    11:45    12:15    12:45    13:15    13:45

10:00    10:30    11:00    11:30    12:00    12:30    13:00    13:30    14:00

ЧЧ’.ММ

пи — объемная доля С02; 0- температура; ЧЧ.ММ- время;

о — температурные данные (по правой ординате); 1, 2, 3, 4- понижение объемной доли С02 при

открытии окон (по левой ординате).

Рисунок 2 — Измерение содержания С02 в школьных классах с быстрым воздухообменом в течение 5 мин с открытой входной дверью и окнами в перерывах после 45 мин урока. Объем помещения составляет 155 м1,

во время урока в классе было 28 человек [19]

В некоторых случаях на содержание С02 также могут влиять и другие источники кроме людей. Более того, в замкнутом помещении часто происходят процессы горения. Углекислый газ, образовавшийся при этом, попадает вместе с другими продуктами горения в воздух замкнутого помещения. Основными источниками продуктов горения в замкнутом помещении являются, например, табачный дым, открытый огонь при приготовлении пищи и отопительные приборы или горящие свечи. Образование С02, вызванное такими процессами, может быть спрогнозировано, и выделения могут быть удалены с помощью вентиляции. В редких случаях встречаются скрытые источники С02, например утечки в дымоходе.

Дополнительный вклад в содержание С02 в воздухе замкнутых помещений вносят растения. В темное время суток растения также выделяют небольшое количество углекислого газа. Исходя из

литературных данных, можно оценить выделение углекислого газа в расчете на площадь листьев растений и часы, проведенные ими в темноте, и оно составило приблизительно 400 мл/м3-ч [21]. Для площади листьев 1 м2 это соответствует примерно 1 % объема углекислого газа, выдыхаемого взрослым человеком в час. Это сравнительно небольшой объем, и он к тому же участвует в процессе фотосинтеза, происходящем в растениях на свету.

4    Методика измерений

Существует несколько методов для измерения содержания углекислого газа в воздухе замкнутых помещений. Самым широко распространенным методом измерений, в случае атмосферного воздуха, является недисперсионная инфракрасная спектрометрия (НДИС) [22], [23]. Кроме того, часто используют фото-акустическую спектроскопию (ФАС). В этом методе энергия возбуждения, поглощенная в инфракрасной области, преобразовывается в акустический сигнал [24]. Измеряемый сигнал поглощения С02 выделяется с помощью узкополосного ИК-фильтра с максимумом пропускания при длине волны 2270 см’1. Для обоих методов необходима компенсация влияющих эффектов, в частности водяного пара, при калибровке.

Измерительные приборы, работающие по методу НДИС или ФАС, позволяют достоверно и непрерывно определять С02 в диапазоне измерений объемной доли от 1 до 5000 млн»1.

При первичном измерении С02 в помещении могут также использоваться пробоотборные трубки. Пробоотборные трубки для кратковременных измерений, через которые воздух прокачивается с помощью сильфонного насоса, выдают измеренное значение в течение нескольких минут, тогда как в случае диффузионных пробоотборных трубок с непосредственным отсчетом показаний для измерения требуется несколько часов. Пробоотборные трубки, используемые для определения концентраций в исследуемом замкнутом помещении, имеют диапазон измерений объемной доли С0от 100 до 3000 млн»1 [25].

В методике контроля качества воздуха замкнутых помещений применяют датчики углекислого газа для контроля приборами вентиляции и кондиционирования воздуха (приборы ВКВ). В дополнение к датчикам избирательного действия, которые работают по принципу поглощения в инфракрасной области спектра с двумя каналами, могут быть применены электрохимические датчики и полупроводниковые датчики для контроля качества воздуха в замкнутом помещении. Эти датчики не предназначены для измерения С02 согласно настоящему стандарту.

Для более подробной информации о методе анализа см. приложение С.

5    Планирование измерений

5.1    Общие положения

В разделе 3 установлено, что углекислый газ в воздухе замкнутого помещения неизбежно присутствует как природный компонент атмосферного воздуха, он также выделяется в результате жизнедеятельности людей и процессов горения с открытым пламенем. Поскольку эти источники не относятся к непрерывным и постоянным, это означает, что не следует ожидать постоянного содержания С02 в воздухе помещения и очень важен выбор правильной методологии измерений.

Если предполагается также измерять содержание монооксида углерода (СО), настоящий стандарт не годится для планирования измерений его содержания. СО является бесцветным и высокотоксичным газом без запаха, который может вызывать внезапную болезнь и смерть. Он образуется в процессах неполного сгорания и может загрязнить воздух в помещении из-за наличия дефекта в дымоходе или плохой тяги в дымоходе печи. СО может быть измерен с помощью серийно выпускаемых автоматизированных измерительных приборов или индикаторных трубок с прямым отсчетом (предел измерений приблизительно от 2 до 60 млн’1) (см. также приложение С).

5.2    Цель измерений и предельные значения

5.2.1    Общие положения

Перед проведением измерений в воздухе замкнутых помещений необходимо четко определить их цель. В случае необходимости определения диоксида углерода требования, определенные в 5.2.2 и 5.2.3, являются приоритетными.

5.2.2    Рассмотрение соотношения с установленным предельным значением

Уровень содержания С02 часто используют в качестве общего индикатора загрязнения воздуха антропогенного происхождения в помещении. Особенно в помещениях с естественной вентиляцией, которые регулярно занимает относительно большое количество людей (например, классные комнаты или аудитории) установленное предельное значение может значительно превышаться при отсутствии необходимой вентиляции. Задание, а также технические требования для проектирования вентиляции 2

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

и систем кондиционирования воздуха приведены в DIN 1946-4 [5] с DIN 1946-6 [6] и ссылках [20], [29], [30].

Содержание С02 в воздухе неиспользуемого помещения обычно не превышает его содержания в атмосферном воздухе. Однако эта ситуация обычно изменяется при эксплуатации помещения. В используемых помещениях люди являются главным источником выделения С02, если отсутствуют источники, описанные в разделе 3. Полученное при обследовании ориентировочное предельное значение содержания С02 поэтому имеет смысл только в обычных условиях использования помещения и с обычным числом жильцов. До начала измерения помещение интенсивно проветривают в течение нескольких минут, предпочтительно путем перекрестной вентиляции. Если целесообразно, учитывают другие источники выделения С02 и их характеристики.

Если при различных условиях эксплуатации помещений поступают конкретные жалобы от обитателей, то проводят отбор проб также и при этих условиях.

При определении содержания С02 в помещениях, проветриваемых с использованием приборов ВКВ, во время измерений они должны работать при обычных условиях.

5.2.3 Исследование вентиляции в помещении

С02 из-за его инертных свойств и простого анализа может быть применен для определения воздухообмена в помещении. Для этого в отсутствие обитателей помещения в воздух дополнительно вводят С02 для достижения содержания С02 значительно больше обычного содержания в воздухе. Объемная доля не должна превышать 20000 млн’11). Уровень воздухообмена может быть определен по убыванию содержания С02 со временем. Более подробная информация приведена в ИСО 16000-8, где также приведены пределы использования С02 как газа-индикатора.

При определении содержания С02 в помещении предполагают, что воздух в нем однородно распределен, т. е. содержание С02 одинаковое во всех точках. Однако это не обязательно, особенно в случае принудительно вентилируемых помещений. Особенно в очень больших помещениях, например в аудиториях, больших помещениях без перегородок или угловых комнатах, в зависимости от положения отверстий для подаваемого и отходящего воздуха, а также от типа установленного оборудования могут образовываться “мертвые зоны”, в которых уменьшен воздухообмен.

Для принудительно вентилируемых помещений эффективность вентиляции вычисляют по формуле (см. ЕН 13779 [3])

gL = ^ЕТА ~^sup ,    (1)

PlDA ~ ^SUP

где

^ета _    объемная    доля    С02    отходящего воздуха, в объемных процентах;

%ир “    объемная    доля    С02    поступающего воздуха, в объемных процентах;

Фюа ~    объемная    доля    С02    воздуха    замкнутого    помещения,    в    объемных    процентах.

Эффективность вентиляции равна единице, когда содержание С02 в отходящем воздухе и в воздухе замкнутого помещения в заданной точке будет одинаковым. Однородность воздушного распределения в помещении может быть определена путем измерений содержания С02, следующих друг за другом во времени в разных точках помещения.

5.3 Время проведения измерений

Время проведения измерений определяется их целью (см. 6.2).

Если цель измерений заключается в определении гигиенически безопасных условий по содержанию С02 в помещении (см. 5.2.2), то непрерывно регистрируют содержание С02 в определенное время в обычных условиях проживания (пребывание обитателей), например во время обычного периода эксплуатации помещения. Измерение начинают после интенсивного проветривания помещения так, чтобы начальной точкой было содержание С02 в атмосферном воздухе. В зависимости от уровня постоянного воздухообмена во времени содержание С0устанавливается на постоянном уровне более или менее быстро. Если воздухообмен изменяется при открывании окон или дверей, то это становится сразу заметно по падению сигнала (см. рис. 2). В принудительно вентилируемых помещениях измерение фонового содержания С02 в незанятой комнате выполняют примерно через 1 ч после запуска оборудования ВКВ и затем в присутствии пользователей помещения, как в случае с помещением с естественной вентиляцией. В обоих случаях, чтобы определить вклад атмосферного воздуха в содержание С02 в помещении, необходимо определить его содержание в атмосферном воздухе недалеко от помещения и

11 Эта концентрация является четырехкратным значением содержания С02 в воздухе рабочей зоны AGW (предельно допустимая концентрация загрязнений в воздухе рабочей зоны, 5000 млн»1) и допустима четыре раза в течение распределенных по рабочей смене периодов, каждый из которых длится 15 мин (TRGS 900 [7] и [20]).

5

приблизительно в то же время, что и измерение воздуха в помещении или, по крайней мере, в тот же день. Если эффективность вентиляции в помещении должна быть оценена (см. 5.2.3), то содержание С02 регистрируют непрерывно. При определении воздухообмена регистрацию значений содержания С02 начинают приблизительно через 15—30 мин после введения дополнительного объема С02 в воздух помещения и его однородного распределения с использованием настольного вентилятора (см. ИСО 16000-8). Если определяют эффективность вентиляции в помещении с принудительной вентиляцией, в присутствии его обитателей, то содержание С02 измеряется в различных точках помещения после запуска приборов ВКВ приблизительно через 2 ч.

Если должны быть определены характеристики источника выделения или если в помещении предполагается скрытый источник отходящих газов горения, то содержание С02 непрерывно регистрируют в течении более длительного времени. Точный период времени в любом случае можно определить заранее, однако с некоторыми трудностями, он должен быть выбран так, чтобы время активности потенциального источника находилось в пределах периода измерения. Таким образом, проследить утечку в дымоходе в жилых помещениях вне отопительного сезона может быть очень трудно.

5.4    Место измерений

Обычно для помещения площадью 50 м2 достаточно одной точки отбора проб; ее следует располагать на высоте 1,50 м от пола и на расстоянии, по крайней мере, 1-2 м от стен. Для комнат большего размера должно быть больше точек отбора проб, чтобы гарантировать, что любые градиенты содержания С02 будут определены. Это особенно необходимо при определении эффективности вентиляции. Чтобы избежать прямого влияния на результаты измерений выдыхаемого воздуха находящимися вблизи людьми (в выдыхаемом воздухе было установлено приблизительно 40000 млн’ С02), должно быть гарантировано достаточно большое расстояние от измерительного прибора. Это также относится к пробоотборнику во время выполнения измерений при передвижении обитателей (расстояние пробоотборного устройства от людей 1,5 до 2 м).

В поиске скрытого источника отходящих газов горения в помещении положение пробоотборной насадки измерительного прибора должно меняться по прошествии 5-10 мин для того, чтобы найти место с самым высоким содержанием С02 и таким образом получить признак локализации источника.

Когда измерения проводят в принудительно вентилируемых помещениях, необходимо провести измерение в точке, где поступающий снаружи свежий воздух попадает в помещение, чтобы оценить любые поступающие загрязнения. Такие загрязнения могут быть следствием рециркуляции воздушного потока в поступающем воздухе или загрязнения свежего воздуха, например из-за близости электростанций или из-за интенсивного дорожного движения. Уровень содержания С02 в свежем поступающем воздухе может быть определен по измерениям атмосферного воздуха.

5.5    Проведение измерений

Кроме предварительных измерений с помощью пробоотборных трубок (см. раздел 4), содержание С02 в воздухе может непрерывно регистрироваться с помощью автоматического прибора. Это дает возможность проследить изменение во времени содержания С02 в воздухе, что необходимо для получения рекомендаций по оптимальному режиму вентиляции. Кроме того, в зависимости от поставленного вопроса среднее значение содержания С02 в воздухе также может быть получено по усредненной кривой в интересующий период времени.

5.6    Представление результата измерений и неопределенность

При планировании измерения необходимо установить, каким способом должна быть описана неопределенность измерения и какие характеристики следует использовать при представлении результатов в протоколе. Наличие неопределенностей измерений неизбежно. Они обусловлены ограниченным объемом измерений и неопределенностью отбора и анализа проб. На представительность единичного измерения влияют изменения содержания во времени и в пространстве.

Кроме ссылки на применяемый метод анализа, протокол измерений должен содержать описание метрологических характеристик, действующих на момент начала измерений, в первую очередь пределов обнаружения и количественного определения1’.

Результаты измерений, как правило, представляют в миллионных долях (см. раздел 3).

При представлении результатов измерений значения обычно приводят таким образом, чтобы последний десятичный разряд (значащая цифра) одновременно отражал порядок значения неопределенности измерения.

5.7    Обеспечение качества

11 Предел обнаружения — это наименьшее значение, которое может быть обоснованно приписано (отличается от предела обнаружения) определяемой величине с доверительной вероятностью 95 % (см. VDI 2449, часть 1 [8] и VDI 2449, часть 2 [9]).

6

ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015

В зависимости от цели измерений следует определить процедуру подготовки помещения перед проведением измерений, время начала измерений, продолжительность отбора проб, периодичность измерений, а также место их отбора. Во время измерений следует соблюдать установленные предельные условия и точно их записывать, особенно состояние вентиляционной системы и возможного наличия источников выделения С02 в замкнутом помещении, включая любых пользователей комнаты. Форму протокола измерений следует определить при соответствующем планировании измерений. Общие рекомендации по записи информации при проведении измерений воздуха замкнутых помещений, которую следует заносить в протокол, приведены в ИСО 16000-1:2004, приложение D.

Требования к качеству измерений, предъявляемые заказчиком, должны быть определены при планировании измерений. При определении положений по обеспечению качества при планировании измерений следует прояснить следующие вопросы:

—    имеет ли аналитическая лаборатория документированную систему менеджмента качества (например, в соответствии с ИСО/МЭК 17025 [1]) или, если не имеет, участвует ли, по крайней мере, в межлабораторных измерениях?

—    необходимо ли выполнять параллельные измерения?

—    каким способом проводят оценку неопределенности измерений (например, по ИСО/МЕК Guide 98-3 [2])?

—    какие применяются процедуры калибровки, насколько часто и полно?

5.8 Протокол измерений

Протокол должен содержать следующую информацию:

a)    цель измерений;

b)    описание места отбора проб;

c)    время и дата отбора проб:

d)    условия отбора проб (окружающая температура, относительная влажность);

e)    ссылка на настоящий стандарт;

f)    полное описание методики отбора проб;

д) полное описание методики анализа;

h)    предел обнаружения аналитического метода;

i)    неопределенность представляемых результатов.

7

1

2

Комментарии (0)
Войдите чтобы оставить комментарий

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *