Dioxyde de carbone (CO₂) est un gaz invisible sans odeur perceptible par les sens humains.

Composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène, CO intérieur₂ est très courant et surtout inoffensif en petites quantités. Mais à des concentrations élevées, CO₂ peut déplacer l'oxygène et causer des dommages ou même la mort.

La ventilation avec l'air frais est la principale méthode pour réduire le CO intérieur₂ concentrations. L'accumulation de CO2 intérieure peut être particulièrement problématique dans de nombreux espaces en raison du manque de ventilation lorsque les fenêtres et les portes sont fermées les jours chauds ou pollués.

CO en hausse₂ Les émissions du monde entier représentent également une menace pour le CO intérieur₂ niveaux, en tant qu'atmosphérique extérieur Co₂ (un gaz à effet de serre) peut s'infiltrer à l'intérieur. Depuis 1990, CO₂ Les émissions ont augmenté de près de 61%, passant d'environ 20 gigatonnes à près de 35 gigatonnes en 2021 (voir figure 1).¹

Figure 1: Émissions mondiales de CO2 1990-2021 (en Gigatonnes), avec une augmentation globale de près de 61% depuis 1990. Source: Agence internationale de l'énergie (AIE)

Bien que CO₂ Les émissions ont chuté de près de 6% en 2020 par rapport aux activités humaines réduites en raison de la Pandémie de covid-19, CO₂ Les niveaux sont en grande partie revenus à leurs niveaux pré-pandemiques et devraient augmenter d'au moins 5% en 2021.

Les fenêtres et les portes d'ouverture peuvent aider à réduire temporairement le CO intérieur₂.

De plus, la ventilation mécanique peut aider à réduire le CO intérieur₂. Cela peut également aider à réduire d'autres polluants intérieurs courants, tels que les composés organiques volatils (COV), les virus et les bactéries par dilution.

Surveillance Indoor Co₂ est également essentiel pour comprendre l'échelle de CO₂ Pollution de l'air dans un espace, sa relation avec d'autres polluants atmosphériques dans cet espace et réduisant ses effets sur la santé.

Lisez la suite pour en savoir plus sur CO₂ et son impact sur l'environnement intérieur, notamment:

• les sources les plus courantes de CO intérieur₂
• niveaux acceptables vs niveaux malsains de CO₂
• La relation entre CO₂ et pollution de l'air
• comment surveiller efficacement le CO2 à l'intérieur et aider à réduire le CO intérieur₂

Sources de CO intérieure₂

De loin, les humains respirant - en particulier l'expiration - est la source la plus courante de CO en salle₂.²

L'inhalation apporte de l'oxygène (O2) dans les poumons et la circulation sanguine, où les globules rouges le transportent dans tout le corps pour soutenir les cellules corporelles. Le dioxyde de carbone est créé comme un sous-produit déchet de l'oxygène utilisé par les cellules pour générer de l'énergie pour le métabolisme. Les globules rouges transportent ensuite le dioxyde de carbone vers les poumons, où il est exhalé dans l'air.

Lorsque l'expiration est la principale source naturelle, le CO intérieur₂ L'accumulation est principalement basée sur deux facteurs: la taille de la pièce et le nombre d'habitants.

Plus l'espace est petit et plus il y a de gens dans l'espace, plus le CO est plus rapide₂ peut s'accumuler dans l'espace. C'est l'une des raisons pour lesquelles l'air dans les salles de conférence surpeuplées ou les salles de classe peut commencer à se sentir vicié et à faire en sorte que quelqu'un se sente somnolent ou désorienté après même peu de temps.³

Autres sources communes de CO intérieur₂ inclure:

• des fumées de Flames ou fours de manche
• fumer de cheminées ou consommation de tabac
• Échappement des véhicules des garages ou des routes et autoroutes voisines
• dispositifs de chauffage alimentés par du gaz ou du kérosène
• la matière organique se décomposant dans le sol sous les bâtiments
• Outdoor Co₂ s'infiltrant à l'intérieur, en particulier à partir de sources de combustion de combustibles fossiles à proximité comme les usines

Comprendre Indoor Co₂ niveaux

CO intérieur₂ est mesuré en parties par million (ppm). Plus le ppm est élevé, plus₂ la construction est.

CO intérieur typique₂ varie d'environ 400 à 1 000 ppm, mais peut augmenter jusqu'à 40 000 ppm dans des cas extrêmes.⁴

Petites augmentations temporaires du CO intérieur₂ ne sont généralement pas une menace majeure pour la santé humaine. Ces pointes courtes peuvent souvent être résolues simplement en ventilant l'espace ou en utilisant un système de ventilation et de purification mécanique HVAC à haute efficacité.

À des niveaux plus élevés de 2 000 à 5 000 ppm et plus, CO₂ Peut provoquer des symptômes à court terme qui interfèrent avec l'attention et la cognition ainsi que les effets sur la santé d'une exposition à long terme.

Normal: 400 à 1 000 ppm
CO intérieur normal₂ Les concentrations oscillent environ 400 à 1 000 ppm. Cela signifie que l'espace est correctement ventilé et a un échange d'air cohérent.

Un espace bien ventilé non exposé à aucune source voisine de CO₂ Les émissions, comme une usine ou une autoroute très fréquentée, éprouvera généralement du CO₂ à l'extrémité inférieure de cette échelle. Un espace dépourvu de ventilation ou situé près d'un CO majeur₂ La source d'émission peut commencer à augmenter cette échelle.

Les maisons plus récentes, les écoles et les immeubles de bureaux conçus avec des enveloppes de bâtiments serrées pour une plus grande efficacité énergétique sont plus susceptibles de vivre un CO élevé₂ en raison d'un manque d'échange d'air avec de l'air frais extérieur. Cela est particulièrement probable lorsque les portes et les fenêtres sont fermées ou que la technologie de ventilation et de filtration mécanique est insuffisante.⁵

Symptômes légers: 1 000 à 2 000 ppm
Au-dessus de 1 000 ppm, CO₂ commence à provoquer des symptômes notables car l'oxygène dans l'air est déplacé par les molécules de CO2.⁶

Symptômes communs mais légers résultant souvent du CO₂ Dans cette gamme, incluez:

• somnolence
• sensation de trépied
• confusion légère
• désorientation

CO approprié₂ La ventilation peut aider à réduire ces symptômes ainsi que les niveaux d'autres polluants atmosphériques nocifs. En conséquence, certaines législatures ont obligé un quotidien moyen₂ cibles dans l'extrémité inférieure de cette gamme pour encourager une ventilation cohérente.

Dans cette veine, la législature de l'État de Californie a adopté AB-841 fin 2020. Entre autres exigences pour ventilation et filtration scolaires, cette facture a fixé une limite supérieure de CO intérieur₂ à 1 100 ppm dans les salles de classe de Californie et les écoles obligées pour installer Indoor Co₂ surveille la conformité à cette limite.⁷

Symptômes modérés: 2 000 à 5 000 ppm
Au-delà de 2 000 ppm, CO₂ peut provoquer une santé perturbatrice et des symptômes cognitifs, notamment:

• maux de tête
• se sentir somnolent
• étanchéité dans la poitrine
• augmentation de la fréquence cardiaque
• réduction de l'attention
• manque de concentration
• nausée

La figure 2 illustre un CO₂ Lecture dans cette gamme, ainsi que des lectures de pollution des particules intérieures (en vert) et de pollution des particules extérieures (en jaune).

Figure 2: CO₂ niveaux mesurant plus de 2 000, indiquant des niveaux modérément élevés de CO intérieur₂. Source: IQAir AirVisual Pro

CO élevé₂ dans cette gamme est également associée à Syndrome de l'immeuble malade (SBS).⁸ SBS fait référence à une variété de symptômes qui accompagnent une mauvaise qualité de l'air dans un bâtiment qui n'est pas correctement ventilé. Le manque de ventilation peut entraîner une accumulation de polluants atmosphériques intérieurs comme le CO₂ et d'autres contaminants comme les bactéries, les virus et composés organiques volatils (COV).⁹

Symptômes graves ou potentiellement mortels: 5 000 à 40 000 ppm
Au-delà de 5 000 ppm, déplacement d'oxygène causé par un CO intérieur élevé₂ entraîne des symptômes notables et potentiellement mortels, augmentant le risque de:

• perdre la conscience
• vision floue
• transpiration
• tremblement
• Haute fréquence cardiaque
• asphyxation
• la mort

À ce niveau élevé d'exposition, un respirateur ou un traitement médical d'urgence peut être nécessaire pour aider un individu à obtenir suffisamment d'oxygène pour respirer normalement, en particulier après de longues périodes d'exposition.¹⁰

De nombreux organismes de réglementation, tels que la U.S.Forking Safety and Health Administration (OSHA), ont fixé des limites strictes pour aider à prévenir le CO₂ au travail de dépasser 5 000 ppm.¹¹ Des méthodes d'échantillonnage spécifiques pour une surveillance précise sont également souvent appliquées.¹²

La plupart des réglementations traitent le CO₂ En tant que gaz asphyxiant et ne permettez pas une exposition au CO2 de 8 heures sur le lieu de travail pour dépasser 5 000 ppm. Le manque de conformité peut entraîner des violations passibles par des amendes et même une prison si les individus sont gravement blessés ou meurent en raison de CO₂ exposition.

CO₂ et pollution de l'air

Il n'y a pas de corrélation directe entre le CO intérieur₂ et d'autres polluants atmosphériques intérieurs, tels que les particules (PM) ou les COV.

Dans certains cas, le CO intérieur₂ Peut présenter un comportement opposé à celui d'autres polluants atmosphériques intérieurs. Par exemple, l'ouverture d'une fenêtre un jour pollué peut réduire le CO intérieur₂ mais augmenter PM10, PM2.5et autres polluants atmosphériques extérieurs qui pénètrent dans l'espace intérieur.

Cependant, les conditions qui conduisent à des niveaux élevés de CO₂ Peut également augmenter les concentrations intérieures de PM ou de COV. Dans un espace mal ventilé ou non filtré, les deux co₂ et d'autres polluants atmosphériques intérieurs peuvent s'accumuler à des niveaux dangereux et entraîner une grande variété d'effets sur la santé.¹³

Dans un espace de bureau ou une salle de classe partagée, par exemple, l'expiration peut provoquer rapidement le CO₂ et les aérosols respiratoires infectés pour accumuler jusqu'à des niveaux élevés. L'utilisation d'appareils communs comme les imprimantes et les copains peut également produire des PM2,5 et des particules ultrafines (UFPS) qui restent en l'air pendant de longues périodes en l'absence de ventilation ou de filtration.

Infections aéroportées liées à virus, bactéries, et moule sont également plus susceptibles dans les espaces non filtrés et non ventilés. Les aérosols biocontaminants de la toux, des éternuements, de la respiration ou de la conversation peuvent être aussi petits que 0,003 microns et s'attarder dans l'air pendant des heures, exposer les habitants de la construction à l'infection longtemps après la production d'aérosols.¹⁴

Comment surveiller le CO intérieur₂

CO₂ est un gaz et ne peut pas être surveillé avec des capteurs laser à diffusion de lumière typiques utilisés pour mesurer PM.

Au lieu de cela, CO₂ est mieux mesuré avec des capteurs qui utilisent la lumière infrarouge (IR) pour estimer le nombre de CO₂ molécules dans l'air ambiant.

Voici comment cela fonctionne:

1. L'air ambiant passe par un CO₂ Ensemble du capteur composé d'une source de lumière IR, d'une cellule de gaz réfléchissante et de détecteurs de lumière IR.
2. La lumière infrarouge brille sur CO₂ molécules qui traversent l'assemblage. Le CO₂ Les molécules absorbent une grande partie de cette lumière.
3. La lumière restante qui n'est pas absorbée par CO₂ Les molécules passent aux détecteurs.
4. Les détecteurs de lumière IR calculent le changement des longueurs d'onde IR de ce qui a été produit par la source de lumière IR à ce qui reste après CO₂ absorbe la lumière IR.
5. Le changement de longueur d'onde indique la concentration de CO₂, qui est converti en lecture PPM.

Un CO autonome₂ Le capteur peut indiquer la présence de CO intérieur élevé₂ et rencontrer Basic Co₂ Exigences de surveillance des lieux de travail et des écoles. Une étude en 2021 publiée par l'American Chemical Society suggère que Indoor Co₂ Les niveaux peuvent être un outil pour aider à indiquer le risque relatif d'exposition aux aérosols infectieux dans le même espace.¹⁵

Cependant, Basic Co₂ Les capteurs ne fournissent pas de données critiques sur les autres polluants atmosphériques qui menacent la santé des habitants du bâtiment.

Un moniteur de qualité de l'air qui mesure à la fois PM et CO₂ fournit l'image la plus utile de la qualité de l'air intérieur, y compris comment ventilation et filtration affecte ces polluants. La mesure de la température et de l'humidité peut également aider à améliorer la compréhension de la façon dont les conditions atmosphériques affectent les concentrations intérieures de PM et de CO₂.

Le point à emporter

En dessous de 1 000 ppm, CO intérieur₂ n'est pas un problème majeur de qualité de l'air.

Cependant, CO en salle₂ Au-delà de 1 000 ppm, peut réduire la concentration et les performances cognitives et causer des dommages à des niveaux de plus en plus élevés. Cela peut avoir des coûts élevés pour la productivité, le rendement scolaire et la santé dans les lieux de travail et les salles de classe où les polluants atmosphériques comme les PM2.5 et les infections aéroportées sont déjà des préoccupations critiques.

La ventilation avec de l'air extérieur frais est la principale solution pour réduire le CO intérieur₂. Lorsque l'air extérieur est pollué ou que le temps est extrême, l'utilisation de la ventilation et de la filtration mécaniques peut aider à réduire le CO₂ et d'autres polluants atmosphériques intérieurs qui affectent la santé et les performances des occupants du bâtiment.