Повітря яким ми дихаємо – контроль якості повітря в навчальних класах

контроль рівня CO2 в приміщенні

Важливу роль в навчанні відіграє не лише сучасна школа, умілий учитель, зручна парта, дружній клас, але й якість повітря, а точніше співвідношення в ньому кисню і вуглекислого газу. Згадайте випадки, коли опинившись в людному місці, без доступу до свіжого потоку повітря, можна легко втратити свідомість.

Якщо дитина перебуває в класі, де є велика кількість учнів та не проводиться постійна вентиляція класу, то у неї падає концентрація уваги, а потім приєднується головний біль або навпаки, діти стають збудженими й неврівноваженими. Звичайно, прийшовши додому такий школяр буде скаржитись на те, що втомився. І батьки зроблять достатньо логічний висновок, що програма дуже важка, дитина не встигає, втомлюється, і це може нівелювати усі переваги шкільної освіти.

Розуміння, що в приміщені не вистачає кисню є не зовсім правильно. Насправді кисню достатньо, а от чим більша концентрація вуглекислого газу (СО2), тим гірше. З притоком свіжого повітря можна зменшити його концентрацію. По показнику вмісту вуглекислого газу в приміщенні говорять про чистоту повітря.

Мікроклімат у приміщенні визначається санітарно-гігієнічними нормами і залежить від пори року, тобто і від середньої температури. Рівень СО2 в приміщенні повинен бути наближеним до такого, як на свіжому повітрі, а це 400-500 ppm. Згідно останнім санітарно-будівельним нормам – не перевищувати 600 ppm. Поріг в 1000 ppm рахується критичним и вимагає негайного провітрювання приміщення. От і виходить, що для того, щоб мати «свіжу» голову, бути сконцентрованим і навчатися з високою продуктивністю – рівень вуглекислого газу в класах повинен становити максимум 0,06%.

Як кількість вуглекислого газу в повітрі впливає на людину
Рівень CO2, ppm Фізіологічні прояви
380-400ppm Атмосферне повітря – ідеальне для здоров’я і гарного самопочуття
400-600ppm Нормальний рівень для приміщення. Рекомендовано не перевищувати для дитячих садків, шкільних приміщень і інших навчальних закладів
600-1000ppm З’являються скарги на якість повітря. У людей з астматичними проблемами частішають напади
вище 1000 ppm Загальний дискомфорт, слабкість, головний біль, падає концентрація уваги, збільшуються помилки у роботі. Можуть бути визначені негативні зміни у крові і відзначені загальні проблеми дихальної і кровоносної системи
вище 2000 ppm Значна кількість помилок у роботі, зайва дратівливість та агресія, більшість не може зосередитися на роботі, підвищена зайва гіперактивність

Засоби нормалізації якості повітря в класі

  1. Вентиляція. Зазвичай це аерація – поєднання вентиляційних шахт, яка дає змогу рухатись повітрю у приміщенні. Враховуючи що навчальний рік охоплює переважно холодну пору року – вентиляційні ходи часто закривають для збереження тепла порушуючи всі норми.
  2. Рекуперація. Система вентилювання повітря без втрат тепла – це сучасне рішення але не у всіх на нього знайдеться бюджет, щоб забезпечити кожен навчальний кабінет. Дешеві рішення часто мають близькі вихід та вхід через які можуть мало допомагати з питанням відведення вуглекислого газу.
  3. Крім природної вентиляції можна використовуватись механічна, а також неорганізована вентиляція (відчинені вікна для провітрювання, шпарини в вікнах, під дверима). На відмінну від природної і механічної вентиляцій, неорганізована є малоефективною. Провітрювання класу за 5-10 хвилин перерви не дає результату в зниженні рівня CO2.

Все вищесказане є сухими цифрами, витягами із санітарно-епідеміологічних документів, тобто це все прописано на законодавчому рівні. А що ж насправді маємо в реалі?

А реальність наша невесела – переповнені класи, закриті наглухо старі вікна або «трішечки відкривається одна фрамуга». Навіть якщо встановлюються нові, теплоефективні вікна, які мають режим «провітрювання», то або знімаються ручки взагалі, або відкриваються «на чуть – чуть» під час перерви.

Така картина, на жаль є в школах всіх форм власності. Важливо відмітити, що встановлення кондиціонерів картину не покращує, бо кондиціонер, навіть в кращій комплектації з фільтром, лише фільтрує повітря не відводячи вуглекислий газ. Його надвірна частина не захоплює свіжого повітря – вона як у холодильника працює на теплообмін для охолодження чи обігріву, і не більше того.

Контроль якості повітря в навчальних кабінетах

Реальний стан якості повітря в школі на низькому рівні, але варто почати боротись за те, щоб в школах вимірювали рівень вуглекислого газу. Це дасть змогу зменшити кількість «гіперактивних» дітей, покращити самопочуття і здатність до сприйняття нової інформації.

В середній школі в 8 класі на уроках хімії є лабораторна робота, де вимірюється рівень вуглекислого газу. Завдяки сучасним цифровим датчикам така робота робиться з легкістю, і ви купуєте датчик не на кілька лабораторних робіт за рік, а для постійного контролю стану повітря в класах.

Сучасні датчики, що пропонується для шкіл, виготовляються з широкими діапазонами роботи, щоб не лише виконати базові лабораторні роботи, а щоб діти відчули себе справжніми ученими і могли дослідити всі процеси довколишнього середовища.

Моніторинг показників з LabQuest2 і датчиком CO2-BTA

Спробуйте датчик газу СО2 – CO2-BTA (сенсор вуглекислого газу) з підключенням до АЦП (лабораторний інтерфейс) Vernier LabQuest 2 для дослідів. Він дає змогу вимірювати рівень СО2 як малих об’єктів (рослини, які проростають, тераріуми, хімічні реакції) так і для великих об’єктів (дихання людини). З ним можна визначати рівень СО2 в кімнаті.

Такий датчик рекомендується для освітніх установ для проведення біологічних та хімічних досліджень. Також він буде корисним для профільних навчальних програм та індивідуальних проектів в навчанні, для факультативів і відслідковування рівню вуглекислого газу в класі.

Основні властивості датчика:

  • Швидкість визначення: за 120 секунд 95% кінцевого значення
  • Типова точність (при стандартному тиску, 1 атм): 0 – 1000 ч/Млн : ± 100 ppm
    • Низький діпазон від 1000 до 10 000 ppm : ± 10% показника
    • Високий діапазон від 1000 до 100 000 ppm : ± 20% показника
  • Ціна поділки:
    • 0 – 10000: 3 ppm
    • 0 – 100 000: 30 ppm
учні з датчиками
визначення CO2

Лабораторний інтерфейс LabQuest2 це потужний портативний пристрій для збору та аналізу отриманих даних. Він має великий сенсорний екран, де можна не лише збирати і аналізувати, а і обмінюватися даними експериментів без підключення до комп’ютера вчителя. Має USB-порт і може бути використаний з програмним забезпеченням Logger Pro або із графічно-аналітичним додатком на базі iOS, Android чи Chrome для передачі даних і побудови графіків для демонстрації на клас.

Основні властивості АЦП:

  • Сенсорний екран з високою роздільною здатністю
  • Швидкий збір даних – 100 000 вибірок в секунду для будь-яких експериментів
  • Безкоштовне оновлення програмного забезпечення
  • Сумісна робота з пристроями на базі iPad, Android, Chromebook, Windows, Macintosh
  • Безпровідний зв’язок Wi-Fi та Bluetooth
  • Вбудовані датчики (наприклад GPS і акселерометри)
  • Стійкий до водяних бризок
  • Має міцний корпус, розрахований на падіння з висоти лабораторного столу
  • Підтримка роботи до 5 зовнішніх датчиків одночасно

Просто приєднайте датчик для вимірювання СО2 до лабораторного інтерфейсу LabQuest2, створіть групу школярів на чолі з учителем і досліджуйте процеси у вашому житті. Можна час від часу перевіряти чистоту повітря в школі – не обмежуйтесь навчальною програмою, спонукайте учнів до проведення їхніх власних дослідів.


В кінці хочеться сказати, що проблема гігієни повітря в дитячих установах, це насамперед задача адміністративного характеру. Потрібно за можливості встановлювати якісні системи припливно-витяжної вентиляції з рекуперацією повітря, для того, щоб рівень вуглекислого газу в приміщенні відповідав санітарно-гігієнічним нормам.