V listopadovém vydání časopisu Řízení školy jsme pod názvem “Kvalita vzduchu ve školách, CO2 monitoring a současná právní úprava – jak se v tom vyznat? “
popsali, jak vypadá současná legislativa, která se vyjadřuje ke kvalitě vzduchu a mikroklimatu ve školách.
V dnešním třetím díle se zaměříme na techniky měření kvality vzduchu s důrazem na CO2, jelikož zvýšené koncentrace tohoto plynu mají velký vliv na kognitivní funkce a zdraví dětí i školního personálu.
Pochopení klíčových parametrů kvality ovzduší
Než se ponoříme do nástrojů a technik, je důležité pochopit klíčové parametry, které definují kvalitu ovzduší ve vnitřních prostorách. Školy by měly sledovat různé faktory, aby získaly komplexní obraz o vzduchu, který dýchají jejich žáci, učitelé a zaměstnanci škol:
1. Oxid uhličitý (CO2): CO2 je přirozeným vedlejším produktem lidského dýchání. Zatímco v nízkých koncentracích je neškodný, jeho zvýšená hladina může vést k únavě, bolestem hlavy a snížené koncentraci. Sledování hladiny CO2 pomáhá měřit účinnost větrání a čerstvost vzduchu.
2. Pevné částice (PM2,5 a PM10): Jedná se o drobné částice obsaženéné ve vzduchu, které mohou zahrnovat prach, pyl, kouř a další znečišťující látky. Částice PM2,5 se vztahují k částicím o průměru 2,5 mikrometru nebo menším, PM10 pak do 10 mikrometrů. Vysoké hladiny pevných částic mohou způsobovat dýchací potíže a zhoršovat alergie.
3. Těkavé organické látky (VOC): Těkavé organické látky se uvolňují ve formě plynů z některých pevných nebo kapalných látek, včetně barev, čisticích prostředků a stavebních materiálů. Dlouhodobé vystavení vysokým hladinám těkavých organických látek může vést k bolestem hlavy, nevolnosti a v závažných případech k poškození jater, ledvin nebo centrálního nervového systému.
4. Vlhkost: Udržování přiměřené vlhkosti (obvykle mezi 30 a 50 %) má zásadní význam pro pohodlí a zdraví. Vysoká vlhkost může podporovat růst plísní, zatímco nízká vlhkost může vést k vysušování pokožky a dýchacím potížím.
5. Teplota: Teplota může ovlivnit pohodlí, koncentraci a chování dalších parametrů kvality vzduchu. Například vysoké teploty mohou zvýšit emise těkavých organických látek z materiálů.
Monitorování těchto parametrů umožňuje školám podniknout správné kroky k udržení zdravého vnitřního prostředí a zajišťuje, že případné problémy budou řešeny dříve, než se stanou závažnými.
Nástroje pro měření kvality ovzduší ve školách
Nyní prozkoumejme nástroje, které mohou školy používat k měření kvality ovzduší. Nabídka dostupných nástrojů se liší z hlediska složitosti, ceny a přesnosti, a proto je pro školy důležité vybrat si správné zařízení na základě svých konkrétních potřeb a rozpočtu.
1. Monitoring CO2
Moderní senzory CO2 jsou kompaktní, cenově dostupné a snadno se instalují do tříd. Tato zařízení nepřetržitě měří koncentraci CO2 ve vzduchu a poskytují okamžitou zpětnou vazbu, což umožňuje vedení a učitelům školy přijmout okamžitá opatření, pokud se hladina zvýší nad přijatelnou mez.
Senzory používají infračervené záření k měření koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu. Senzor detekuje absorpci infračerveného světla molekulami CO2 a poskytuje přímý údaj o hladině CO2 v počtu částic na milion (ppm – particles per milion). Jedná o rozměrově malá zařízení, kerá nezabírají ve třídě téměř žádné místo, mohou být montovány také přímo v místech již existujících zásuvek (které jsou současně zachovány) s přímým vstupem pro napájení ze sítě.
2. Senzory pevných částic
Senzory pevných částic využívají technologii laserového rozptylu k detekci a počítání částic ve vzduchu. Při průchodu vzduchu senzorem částice rozptylují laserový paprsek a zařízení na základě rozptylu vypočítá koncentraci PM2,5 a PM10.
3. Monitoring těkavých organických látek
Monitory těkavých organických látek obvykle používají fotoionizační detektory (PID) nebo polovodičové senzory na bázi oxidů kovů k měření koncentrace těkavých organických látek ve vzduchu. Tato zařízení mohou detekovat širokou škálu těkavých organických látek, což školám poskytuje široký přehled o potenciálních chemických znečišťujících látkách.
Těkavé organické látky mohou být emitovány z předmětů denní potřeby, jako jsou fixy, čisticí prostředky a nový nábytek.
4. Senzory vlhkosti a teploty
Senzory vlhkosti a teploty měří vlhkost a teplotu vzduchu. Tyto snímače jsou často z důvodu pohodlí kombinovány do jednoho zařízení. Vlhkoměry měří vlhkost, zatímco pro měření teploty se běžně používají termistory nebo infračervené senzory.
5. Integrované systémy monitorování kvality vzduchu
Integrované systémy monitorování kvality ovzduší mohou propojit čidla CO2 s řídicími jednotkami ventilace a automaticky upravovat proudění vzduchu na základě údajů v reálném čase. Tím je zajištěno, že třídy dostávají potřebný čerstvý vzduch bez nutnosti manuálního zásahu, což usnadňuje udržení optimální kvality vzduchu po celý den.
Integrované systémy kombinují více senzorů do jediné jednotky, která je schopna měřit CO2, pevné částice, těkavé organické látky, vlhkost a teplotu současně a zároveň si zachovávají malé rozměry. Tyto systémy jsou často vybaveny funkcemi záznamu dat a monitorování v reálném čase, což umožňuje okamžitou akci.
Pro školy, které hledají komplexní řešení, představují integrované monitorovací systémy jednotné místo pro všechna data o kvalitě ovzduší. Tyto systémy jsou užitečné zejména pro větší školy nebo školní komplexy, které potřebují monitorovat více budov nebo učeben.
Co je vhodné pro vaši školu – svépomocí nebo profesionální měření?
Pokud jde o měření kvality ovzduší, mají školy možnost použít měřící nástroje z kategorie “svépomocí” nebo si zajistit si profesionální monitoring a služby. Každá varianta má své výhody a nevýhody v závislosti na konkrétních potřebách a zdrojích školy.
Řešení svépomocí
Nižší pořizovací náklady: Nástroje pro měření kvality ovzduší typu „udělej si sám“, jako jsou ruční měřiče CO2 nebo základní senzory částic, jsou obecně cenově dostupnější než profesionální služby.
Větší práce s údržbou: Mnoho monitorovacích zařízení je navrženo tak, aby byly uživatelsky přívětivé a vyžadovaly minimální proškolení. Učitelé nebo zaměstnanci školy se však o tato zařízení musí více průběžně starat, například sledovat úroveň stavu baterií a zajišťovat jejich výměnu nebo pravidelně zařízení nabíjet, což je spojeno s jejich přenášením a manipulací. Přenášení monitorovacích zařízení má také vliv na kontinuitu naměřených hodnot.
Absence záznamu naměřených hodnot: Většina jednodužších monitorovacích zařízení zobrazuje jen okamžité hodnoty na displeji a nenabízí ukládání dat pro jejich budoucí vyhodnocení nebo porovnání kvality vzduchu ve více třídách zároveň.
Omezení: I když jsou nástroje pro kutily užitečné pro získání obecného přehledu o kvalitě ovzduší, mohou postrádat přesnost a spolehlivost profesionálních zařízení. Kromě toho řešení svépomocí nemusí být dostatečné pro zjišťování nízkých koncentrací některých znečišťujících látek nebo pro nepřetržité monitorování na velkých plochách.
Kapacity: Měření svépomocí vyžaduje průběžnou pozornost a větší kapacity obslužného personálu, který je zejména díky limitovaným finančním zdrojům ve školách složitým tématem na prosazení.
Profesionální monitoring
Vysoká přesnost a spolehlivost: Profesionální služby měření kvality ovzduší využívají moderní vybavení, které poskytuje přesné a spolehlivé údaje. To je důležité zejména pro školy, které ví, že problémy s kvalitou ovzduší mají nebo tam, kde již byly zjištěny zdravotní potíže.
Profesionální řešení je ušito na míru uživatelům, například využívá vizuální barevné rozlišení různých úrovní koncentrací CO2, které je snadno viditelné také z větší vzdálenosti, neruší probíhající výuku zvukovými upozorněními a není nutné naměřené koncentrace odečítat osobně z displeje.
Zaznamenávání a analýza dat: Mnoho profesionálních řešení je vybaveno funkcí záznamu dat, která školám umožňuje sledovat naměřené hodnoty v průběhu času. Analýzou těchto údajů mohou školy identifikovat vzorce, například konkrétní denní doby nebo roční období, kdy mají hladiny CO2 tendenci stoupat. Profesionální dodavatelé mohou nabídnout vedle dodání měřících čidel také doporučení na míru ke zlepšení – po konkrétních třídách a školních prostorách. Průběžné sledování hodnot může být neocenitelné pro školy, které se potýkají s přetrvávajícími problémy s kvalitou ovzduší, nebo pro ty, které se snaží splnit specifické zákonné požadavky.
Náklady: Nevýhodou profesionálních služeb mohou být pro některé školy vyšší pořizovací náklady. Na druhou stranu jsou dnes na trhu již společnosti, které namísto jednorázové investice na pořízení nabízejí profesionální monitorování také formou nízkých měsíčních poplatků za službu v rádech stovek korun, bez nutnosti účetně evidovat řešení jako investicní majetek s povinností odpisů.
Praktická opatření pro snížení hladiny CO2 ve třídách
Udržování nízkých hladin CO2 ve třídách má zásadní význam pro zajištění zdravého a produktivního prostředí pro výuku. Zde je několik praktických rad, které mohou školy zavést, aby udržely hladinu CO2 pod kontrolou:
1. Zlepšete větrání: Jedním z nejúčinnějších způsobů, jak snížit hladinu CO2, je zlepšit větrání. Toho lze dosáhnout pravidelným otevíráním oken a dveří, zejména o přestávkách, aby mohl cirkulovat čerstvý vzduch.
- Pravidelné větrání krátkými, intenzivními intervaly: Otevřít okna zcela na několik minut (5–10 minut) každých 45–60 minut. Tento způsob přivádí čerstvý vzduch rychleji a efektivněji než dlouhé větrání s polootevřeným oknem jen na škvíru, které nemusí být tak účinné.
- Větrání o přestávkách: Ideální je vyvětrat třídu během každé přestávky, kdy děti opustí místnost. Časté a intenzivní větrání rychle obnoví vzduch bez výrazného ochlazení prostoru.
- Větrání před a po vyučování: Na začátku dne a po skončení vyučování by se měly třídy intenzivně vyvětrat, aby se eliminoval nahromaděný oxid uhličitý (CO₂) a případně i mikroorganismy z předchozího dne.
- Zajištění průvanu (pokud je to možné): Pokud je to bezpečné, krátkodobé vytvoření průvanu (otevření oken na obou stranách místnosti) je velmi účinné pro rychlou výměnu vzduchu.
2. Snižte obsazenost tříd: Pokud je to možné, snížení počtu žáků ve třídě může pomoci udržet nižší hladinu CO2. To může zahrnovat správné nastavení rozvrhu hodin nebo využití větších místností pro skupinové aktivity.
3. Zaveďte čištění vzduchu: Samotné čističky vzduchu sice nemusí výrazně snížit hladinu CO2, ale mohou pomoci zlepšit celkovou kvalitu vzduchu odstraněním dalších znečišťujících látek, které přispívají ke špatnému ovzduší v místnostech. Kombinace čističek vzduchu s lepším větráním může vytvořit komplexnější řešení.
4. Vzdělávejte a zapojte: Vzdělávání studentů a zaměstnanců o důležitosti kvality ovzduší a o tom, jak jejich chování ovlivňuje hladinu CO2, může podpořit aktivnější přístup k udržování zdravého prostředí. Podpora pravidelných přestávek na čerstvý vzduch a vzdělávejte žáky, aby rozpoznali příznaky špatné kvality ovzduší sami.
5. Monitorujte a upravujte: Pravidelné sledování hladiny CO2 a případné úpravy jsou nezbytné. Školy by si měly stanovit základní interní pravidla kdy a jak větrat třídy, zejména v době, kdy je pravděpodobné nebo již změřené, že se hladina CO2 zvýší.