Щорічно стартує вступна компанія у заклади вищої освіти України. Кожен виш намагається виглядати привабливим для майбутніх абітурієнтів. В якості переваг перелічуються наявність сучасних науково-дослідних лабораторій, досвідченого викладацького колективу, можливість практичного стажування студентів на кращих закордонних підприємствах та т.п. Однак, в жодному рекламному проспекті або виступі представника ЗВО не буде згадано, що в теплий період року студенти будуть відчувати спеку, а зимою тремтіти від холоду. За непотрібністю українські університети і академії давно втратили гардероби. Керівництво вишів знає цю проблему і намагається її вирішити в межах фінансових можливостей, які завжди обмежені.
Впровадження заходів спрямованих на утеплення стін, даху та вікон дає завжди позитивний результат у вигляді підвищення температури у приміщеннях. Утеплення стін та даху відбувається за рахунок монтажу шару утеплювача. Вікна бадьоро замінюються на енергетично ефективні. Якщо фінансові можливості закладів обмежені, тоді наглухо закривають вікна з використанням шару ущільнювачу. Ось як раз в таких діях, які пов’язані з утепленням приміщень міститься небезпека для здоров’я студентів і співробітників. В Україні для вентиляції громадських приміщень використовується припливно-витяжна схема. Тобто повітря надходить у приміщення за рахунок інфільтрації, а відсмоктування повітря відбувається примусово за рахунок роботи вентиляторів. Заміна вікон або їх ущільнення різко зменшує надходження свіжого повітря, а витяжні вентилятори для скорочення втрат теплоти не вмикають. Тому виникає загроза накопичення вуглекислого газу в аудиторіях. Людина дихає повітрям, що містить 20 % кисню і 0,04 % (400 ppm) вуглекислого газу (СО2), а видихає суміш, в якій концентрація вуглекислого газу збільшується в сотню разів.
Дослідження впливу діоксиду вуглецю на самопочуття людей показали, що при високих концентраціях цього газу в повітрі проявляється значне зниження уваги і виникає хронічна втома. При тривалому впливі вуглекислого газу на організм людини, в крові починають відбуватися біохімічні зміни, що призводить до гіпертонії, ослаблення серцево-судинної системи [1]. Чимала концентрація СО2 в повітрі призводить до інтоксикації організму: людина відчуває труднощі з диханням, нудоту, головний біль і може знепритомніти. Зрозуміло, що в таких умовах якість сприйняття інформації студентами погіршується. Виникає об’єктивна причина слабкого засвоєння навчального матеріалу. Студенти починають рефлекторно позіхати намагаючись, за однією теорією врегулювати температуру мозку, за іншою коли не вистачає кисню. Позіхання збільшує швидкість кровообігу в судинах голови, поліпшує кровопостачання, тобто надходить більше кисню і виводиться вуглекислий газ.
Українські норми які регулюють вміст вуглекислого газу у громадських приміщення відсутні. У країнах Європейського Союзу та США стандарти та норми дозволяють максимально допустиму концентрацію CO2 у публічних приміщеннях при нормальних погодних умовах – 800-1000 ppm [2].
Були виконані експериментальні дослідження в стандартній аудиторії об’ємом 163 м3 (8,5×6×3,2 м), яка розрахована на 40 студентів, для проведення лекцій та практичних занять в Одеському національному морському університеті. Вимірювались температура, відносна вологість повітря та концентрація СО2.
Для вимірювання концентрації діоксиду застосовувався прилад на базі датчика МН-Z19В, температури і відносної вологості – психрометр аспіраційний МВ-4М. Вимірювання проводилось протягом трьох навчальних пар. Кількість студентів на занятті – 36, 28 та 30 осіб. Під час перерв відкривалось одне вікно і двері для створення протягу. За 4,5 години температура в аудиторії зросла з 15 до 21 °С, так і не досягнув оптимальних параметрів мікроклімату. Відносна вологість піднялася з 89 до 95 %. Тільки за першу пару з 8.30 до 9.50 концентрація СО2 зросла з 400 до 3066 ppm, тобто у 7,5 разів. Після першої перерви нова група розпочала заняття при концентрації 2233 і закінчила при 3480 ppm. Строк першої перерви 10 хвилин (9.50-10.00). Термін другої перерви 20 хвилин (11.20-11.40). В цей період за рахунок провітрювання концентрація впала до 2066 ppm. Третя група закінчувала заняття (13.00) при «рекордних» 3835 ppm. В результаті визначено, що тільки за одну пару концентрація СО2 зросла з 400 до 3066 ppm, тобто у 7,5 разів. Провітрювання за рахунок відкриття одного вікна (усі інші щільно закриті для зменшення втрат теплоти) та двері в аудиторію зменшило рівень діоксиду вуглецю до 2233 ppm. Наприкінці другої пари прилад показував 3480 ppm. Третя пара закінчувалась при «рекордних» 3835 ppm.
Виникає питання як покращити ситуацію з урахуванням, що збільшення повітрообміну неминуче призведе до зростання витрат теплоти на опалювання. При цьому і університети, і країна мають обмежені фінансові можливості для проведення реконструкції будівель. Тому необхідно в першу чергу впроваджувати заходи які не потребують значних коштів:
- Прийняти санітарні норми, що будуть визначати вміст діоксиду вуглецю у навчальних приміщеннях та забезпечити аудиторії приладами для вимірювання концентрації CO2.
- Запровадити практику обов’язкового провітрювання аудиторій на перервах.
До заходів другої черги можливо віднести:
- Відмова від централізованого опалення з одночасним переходом на автономну опалювальну мережу.
- Впровадити більш гнучку децентралізовану систему вентиляції для аудиторій у вигляді рекуператорів теплоти витяжного повітря, з автоматичним вмиканням вентиляційних приладів в залежності від якості повітря.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
- Лизогуб В. Г., Савченко О. В., Запека Ю. С., Байцер М. С. Роль вуглекислого газу в організмі людини. Первый независимый научный вестник. 2015. № 4. С. 29–32.
- Рымаров А. Г., Савичев В. В. К определению требуемого воздухообмена в помещениях общественных зданий в зависимости от качества наружного воздуха. Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер. Политематическая. 2014. Вып. 2(33). 4 с.
Перетяка Сергій Миколайович, к.т.н., доцент кафедри «Безпека життєдіяльності, екологія та хімія» Одеського національного морського університету.
peretyakaserg@ukr.net