Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10736-26:2017 về Không khí trong nhà - Phần 26: lấy mẫu (CO2)

• Số hiệu: TCVN10736-26:2017
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2017

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10736-26:2017

ISO 16000-26:2011

KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ - PHẦN 26: CÁCH THỨC LẤY MẪU CACBON DIOXIT (CO2)

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

Lời nói đầu

TCVN 10736-26:2017 hoàn toàn tương đương với ISO 16000-26:2011.

TCVN 10736-26:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 146 Chất lượng không khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 10736 (ISO 16000) Không khí trong nhà gồm các phần sau:

...

...

...

- TCVN 10736-2:2015 (ISO 16000-2:2004) Phần 2: Kế hoạch lấy mẫu formaldehyt;

- TCVN 10736-3:2015 (ISO 16000-3:2011) Phần 3: Xác định formaldehyt và hợp chất cacbonyl khác trong không khí trong nhà và không khí trong buồng thử- Phương pháp lấy mẫu chủ động;

- TCVN 10736-4:2015 (ISO 16000-4:2011) Phần 4: Xác định formaldehyt - Phương pháp lấy mẫu khuếch tán;

- TCVN 10736-5:2015 (ISO 16000-5:2007) Phần 5: Kế hoạch lấy mẫu đối với hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC);

- TCVN 10736-6:2016 (ISO 16000-6:2011) Phần 6: Xác định hợp chất hữu cơ bay hơi trong không khí trong nhà và trong buồng thử bằng cách lấy mẫu chủ động trên chất hấp phụ Tenax TA^®, giải hấp nhiệt và sắc ký khi sử dụng MS hoặc MS-FID;

- TCVN 10736-7:2016 (ISO 16000-7:2007) Phần 7: Chiến lược lấy mẫu để xác định nồng độ sợi amiăng truyền trong không khí;

- TCVN 10736-8:2016 (ISO 16000-8:2007) Phần 8: Xác định thời gian lưu trung bình tại chỗ của không khí trong các tòa nhà để xác định đặc tính các điều kiện thông gió;

- TCVN 10736-9:2016 (ISO 16000-9:2006) Phần 9: Xác định phát thải của hợp chất hữu cơ bay hơi từ các sản phẩm xây dựng và đồ nội thất- Phương pháp buồng thử phát thải;

- TCVN 10736-10:2016 (ISO 16000-10:2006) Phần 10: Xác định phát thải của hợp chất hữu cơ bay hơi từ các sản phẩm xây dựng và đồ nội thất - Phương pháp ngăn thử phát thải;

...

...

...

- TCVN 10736-12:2016 (ISO 16000-12:2008) Phần 12: Chiến lược lấy mẫu đối với polycloro biphenyl (PCB), polycloro dibenzo-p-dioxin (PCDD), polycloro dibenzofuran (PCDF) và hydrocacbon thơm đa vòng (PAH);

-  TCVN 10736-13:2016 (ISO 16000-13:2008) Phần 13: Xác định tổng (pha khí và pha hạt) polycloro biphenyl giống dioxin (PCB) và polycloro dibenzo-p-dioxin/polycloro dibenzofuran (PCDD/PCDF) - Thu thập mẫu trên cái lọc được hỗ trợ bằng chất hấp phụ;

- TCVN 10736-14:2016 (ISO 16000-14:2009) Phần 14: Xác định tổng (pha khí và pha hạt) polycloro biphenyl giống dioxin (PCB) và polycloro dibenzo-p-dioxin/polycloro dibenzofuran (PCDD/PCDF) - Chiết, làm sạch và phân tích bằng sắc ký khí phân giải cao và khối phổ.

- TCVN 10736-15:2017 (ISO 16000-15:2008) Phần 15: Cách thức lấy mẫu nitơ dioxit (NO₂).

- TCVN 10736-16:2017 (ISO 16000-16:2008) Phần 16: Phát hiện và đếm nấm mốc - Lấy mẫu bằng cách lọc.

- TCVN 10736-17:2017 (ISO 16000-17:2008) Phần 17: Phát hiện và đếm nấm mốc - Phương pháp nuôi cấy.

- TCVN 10736-18:2017 (ISO 16000-18:2011) Phần 18: Phát hiện và đếm nấm mốc - Lấy mẫu bằng phương pháp va đập.

- TCVN 10736-19:2017 (ISO 16000-19:2012) Phần 19: Cách thức lấy mẫu nấm mốc.

- TCVN 10736-20:2017 (ISO 16000-20:2014) Phần 20: Phát hiện và đếm nấm mốc - Xác định số đếm bào tử tổng số.

...

...

...

- TCVN 10736-23:2017 (ISO 16000-23:2009) Phần 23: Thử tính năng để đánh giá sự giảm nồng độ formaldehyt do vật liệu xây dựng hấp thu.

- TCVN 10736-24:2017 (ISO 16000-24:2009) Phần 24: Thử tính năng để đánh giá sự giảm nồng độ hợp chất hữu cơ bay hơi (trừ fomaldehyt) do vật liệu xây dựng hấp thu.

- TCVN 10736-25:2017 (ISO 16000-25:2011) Phần 25: Xác định phát thải của hợp chất hữu cơ bán bay hơi từ các sản phẩm xây dựng - Phương pháp buồng thử nhỏ.

- TCVN 10736-26:2017 (ISO 16000-26:2012) Phần 26: Cách thức lấy mẫu cacbon dioxit (CO₂)

- TCVN 10736-27:2017 (ISO 16000-27:2014) Phần 27: Xác định bụi sợi lắng đọng trên bề mặt bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) (phương pháp trực tiếp)

- TCVN 10736-28:2017 (ISO 16000-28:2012) Phần 28: Xác định phát thải mùi từ các sản phẩm xây dựng sử dụng buồng thử.

- TCVN 10736-29:2017 (ISO 16000-29:2014) Phần 29: Phương pháp thử các thiết bị đo hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC).

- TCVN 10736-30:2017 (ISO 16000-30:2014) Phần 30: Thử nghiệm cảm quan của không khí trong nhà.

- TCVN 10736-31:2017 (ISO 16000-31:2014) Phần 31: Đo chất chống cháy và chất tạo dẻo trên nền hợp chất phospho hữu cơ-este axit phosphoric.

...

...

...

-  TCVN 10736-33:2017 (ISO 16000-33:2017) Phần 33: Xác định phtalat bằng sắc ký khí/khối phổ (GC/MS).

Lời giới thiệu

Trong TCVN 10736-1 (ISO 16000-1), các yêu cầu chung liên quan đến phép đo các chất ô nhiễm không khí trong nhà và các điều kiện quan trọng phải tuân thủ trước và trong lấy mẫu từng chất ô nhiễm hoặc nhóm chất ô nhiễm được mô tả.

Tiêu chuẩn này mô tả các khía cạnh cơ bản được xem xét khi lập ra cách thức lấy mẫu đối với phép đo cacbon dioxit trong không khí trong nhà. Tiêu chuẩn này được áp dụng cùng với TCVN 10736-1 (ISO 16000-1) Không khí trong nhà. Phần 1: Các khía cạnh chung của chiến lược lấy mẫu và các quy trình phân tích

Tiêu chuẩn này hỗ trợ các kiến thức của TCVN 10736-1 (ISO 16000-1).

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ đối với môi trường trong nhà được xác định trong TCVN 10736-1 (ISO 16000-1) và tài liệu tham khảo [12] như các nơi có phòng khách, phòng ngủ, phòng DIY, phòng giải trí và bếp, phòng tắm, phòng làm việc hoặc nơi làm việc trong các tòa nhà không thuộc diện thanh tra về sức khỏe và an toàn về các chất ô nhiễm không khí (ví dụ, các văn phòng các đại lý bán lẻ), các tòa nhà công cộng (ví dụ bệnh viện, trường học, vườn trẻ, phòng thể thao, thư viện, nhà hàng và bar, rạp hát, rạp chiếu phim và các phòng chức năng khác) và các cabin xe cộ và phương tiện giao thông công cộng.

Quy trình cách thức lấy mẫu được mô tả trong tiêu chuẩn này dựa trên VDI 4300 Phần 9^[11^].

KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ - PHẦN 26: CÁCH THỨC LẤY MẪU CACBON DIOXIT (CO2)

...

...

...

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định việc lập kế hoạch phép đo ô nhiễm do cacbon dioxit không khí trong nhà. Trong trường hợp phép đo không khí trong nhà, việc lập kế hoạch lấy mẫu và toàn bộ cách thức đo lường cẩn thận có tầm quan trọng đặc biệt vì kết quả của phép đo có thể có những hệ quả sâu rộng, ví dụ, liên quan đến yêu cầu đối với hoạt động khắc phục hậu quả hoặc khả năng thành công của hoạt động đó.

Cách thức phép đo không phù hợp có thể dẫn đến sự diễn giải sai các điều kiện thực, hoặc sai kết quả. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho cách thức đo cacbon monoxit.

CHÚ THÍCH  Xem 5.1.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 10736-1:2014 (ISO 16000-1:2004), Không khí trong nhà - Phần 1: Các khía cạnh chung của chiến lược lấy mẫu

3  Đặc điểm, nguồn và sự xuất hiện cacbon dioxit

Cacbon dioxit (CO2, CAS No. 124-38-9) là một thành phần quan trọng của khí quyển, chiếm trung bình hơn 0,03 % (theo thể tích; bằng khoảng 600 mg/m^3). Hàm lượng CO₂ đo được trong không khí thường được báo cáo theo đơn vị ppm (1 ppm theo thể tích bằng 1 µmol/mol), 0,03 % tính theo thể tích tương đương với 300 ppm. Một số phản ứng của CO₂ trong điều kiện không khí trong nhà với độ ẩm không khí tạo thành axit cacbonic. CO₂ không màu, không mùi và không vị, hòa tan hoàn toàn trong nước và bền vững trong các điều kiện tiêu chuẩn. Phân tử CO₂ có thể hấp thụ một phần bức xạ hồng ngoại bị phản xạ lại bởi bề mặt trái đất như bức xạ nhiệt và do vậy đóng góp vào quá trình được gọi là “hiệu ứng nhà kính”, gây ra sự ấm lên toàn cầu.

...

...

...

Trong trường hợp con người, lượng giải phóng phụ thuộc vào cường độ của hoạt động thể lực. Đối với những người trưởng thành, mức độ giải phóng CO2 được nêu trong Bảng A.1 về thể tích CO₂ giải phóng có thể được giả thiết (xem Phụ lục A về giải thích chi tiết).

Từ khi bắt đầu của công nghiệp hóa, nồng độ CO₂ trong không khí xung quanh liên tục tăng lên. Các địa điểm đo CO₂ trước đây thường được kết nối với các trạm khí tượng và được đặt trong các vùng không khí sạch. Một trong những địa điểm đo CO₂ được biết tốt nhất là ở Mauna Loa ở Hawaii. Nồng độ CO₂ tăng lên, không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ một nguồn CO₂ địa phương nào, ví dụ từ 316,0 ppm vào năm 1959 đến 369,4 ppm vào năm 2000 (Tài liệu tham khảo [13]). Sự tăng lên của CO₂ 53,4 ppm hoặc 4,1 ‰ hàng năm. Vì CO₂ là một chất liên quan khí hậu (hiệu ứng nhà kính), sự tăng lên được quan sát với mối quan ngại lớn. Trong các vùng lân cận của nguồn phát thải, ví dụ các địa điểm thành phố với mật độ giao thông lớn và đun nấu sinh hoạt hoặc các nhà máy đốt nhiên liệu công nghiệp, dẫn đến nồng độ cao hơn đáng kể. Do vậy nồng độ CO₂ ở Cologne xấp xỉ khoảng 400 ppm là cao hơn trung bình khoảng 10 % so với ở Hawaii (xem Hình 1).

CHÚ DẪN:

φco₂  Phần thể tích CO₂

YYYY  Năm

1  Cologne (Đức)

2  Westerland (Đức)

3  Hawaii (Mỹ)

...

...

...

4  Kỹ thuật đo

Các mức nồng độ không khí xung quanh như vậy không có bất kỳ bất lợi ảnh hưởng trực tiếp lên sức khỏe con người. Các ảnh hưởng khách quan có thể đo được không được quan sát cho đến khoảng 5000 ppm đến 10000 ppm. Các tác động này làm tăng trong tần suất hô hấp, thay đổi pH máu và giảm khả năng thể lực. Tại nồng độ lớn hơn 15 000 ppm, việc thở trở nên khó khăn hơn và các nồng độ trên 30000 ppm có thể gây ra đau đầu và chóng mặt. Trên 60000 ppm đến 80000 ppm, bất tỉnh hoặc tử vong có thể xảy ra (Tài liệu tham khảo [14]).

Trong không khí trong nhà, vì sự thay đổi không khí chủ yếu do thông gió, nồng độ được dự kiến giống như trong không khí xung quanh. Cho dù, nồng độ này chỉ áp dụng nếu không có hiệu ứng chìm hoặc các nguồn trong phòng. Ví dụ, hiệu ứng chìm là vật liệu xây dựng có tính kiềm. Nguồn quan trọng nhất trong phòng thường là con người. Nồng độ phát sinh phụ thuộc vào số lượng người trong phòng và cường độ thông gió. Ví dụ, trong trường hợp 10 phép đo khác nhau trong một phòng ngủ đóng kín qua đêm có hai người, nồng độ CO₂ tối đa để được xác định từ 1200 ppm đến 4300 ppm (Tài liệu tham khảo [15]). Với các cửa sổ đóng kín và cửa ra vào mở một nửa, nồng độ tối đa chỉ bằng 1700 ppm. Trong không khí văn phòng, ở 630 điểm đo, nồng độ CO₂ đã đo được 350 ppm đến 2350 ppm (trung bình 555 ppm), và chênh lệch đáng kể được tìm thấy trong tòa nhà có thông gió tự nhiên (trung bình: 750 ppm CO₂, n = 300) và các tòa nhà có điều hòa không khí (trung bình: 465 ppm CO₂, n = 330) (Tài liệu tham khảo [16]). Nồng độ 400 ppm đến 800 ppm đã được tìm thấy trong không khí trong phòng làm việc (Tài liệu tham khảo [17]). Trong phòng học có thể tích bên trong chỉ 200 m^3, khi có 45 người, với các cửa sổ đóng kín và tỷ lệ trao đổi không khí xung quanh 1 h^-1 sau 1 h nồng độ CO₂ khoảng 3000 ppm (Tài liệu tham khảo [18]). Từ những phát hiện trên, khuyến nghị cần phải đảm bảo thông gió đầy đủ.

Trong Phụ lục A, tính toán các yêu cầu thông gió của một phòng được mô tả. Cho dù CO₂ được loại bỏ liên tục khỏi không khí trong nhà trong trường hợp thông gió cơ học, việc loại bỏ này đạt được tốt nhất trong các phòng có thông gió tự nhiên do trao đổi không khí nhanh chóng bằng cách mở cửa sổ nhiều nhất có thể trong những khoảng đều đặn (xem Hình 2). Việc này áp dụng đặc biệt cho hầu hết các phòng học (Tài liệu tham khảo [19]).

Trong một số trường hợp, các nguồn khác ngoài con người có thể đóng một phần quan trọng. Hơn nữa, quá trình đốt cháy thường xảy ra trong nhà. Cacbon dioxit tạo thành trong cách này đi vào không khí trong nhà, cùng với các sản phẩm đốt cháy khác. Phần lớn các nguồn khí đốt cháy trong nhà là nhìn thấy, ví dụ khói thuốc lá, ngọn lửa nấu hở và các thiết bị hoặc nến cháy. Dạng phát thải gây ra bởi chúng có thể được dự đoán trước và sự phát thải có thể được loại bỏ như biện pháp thông gió. Ví dụ, nguồn không nhìn thấy là rò rỉ của ống khói nhưng trường hợp này hiếm khi xảy ra.

Sự phát thải CO₂ do cây cối cũng đóng góp vào nồng độ CO₂ trong không khí trong nhà. Trong bóng tối, cây cũng phát thải lượng nhỏ cacbon dioxit. Từ các dữ liệu trong thư viện, có thể ước lượng cacbon dioxit phát thải trên một diện tích lá trong một giờ của cây trong bóng tối xấp xỉ khoảng ~ 400 ml/m^2.h (Tài liệu tham khảo [21]).

Đối với diện tích lá 1 m^2, sự phát thải đều đặn tương ứng với 1 % lượng cacbon dioxit phát thải bằng một người trưởng thành trong một giờ. Lượng nhỏ này so sánh với giả thiết cacbon dioxit do quá trình quang hóa thực hiện trong cây ngoài ánh sáng.

CHÚ DẪN:

...

...

...

θ  Nhiệt độ

HH:MM  Thời gian

O  Dữ liệu nhiệt độ (trục tọa độ bên phải)

1,2,3,4  Điểm rơi phần thể tích CO₂ (trục tọa độ bên trái) do mở cửa sổ

Hình 2 - Phép đo CO₂ trong trường học với 5 min trao đổi không khí nhanh bằng cách mở cửa ra vào và cửa sổ trong thời gian nghỉ sau một tiết học 45 min. Thể tích phòng khoảng 155 m^3 và trong thời gian học có 28 người trong phòng (Tài liệu tham khảo [19])

4  Kỹ thuật đo

Hiện có một số phương pháp đo cacbon dioxit trong không khí trong nhà. Phần lớn nguyên tắc đo như đối với không khí xung quanh đã nghiên cứu, phổ hồng ngoại không phân tán (NDIR) (Tài liệu tham khảo [22], [23]). Ngoài ra, quang phổ quang âm cũng được sử dụng (PAS). Đây là phương pháp chuyển đổi năng lượng kích thích được hấp thụ trong vùng hồng ngoại thành tín hiệu âm học (Tài liệu tham khảo [24]). CO₂ được đo sử dụng bộ lọc IR dải hẹp ở 2270 cm^-^1. Cả hai phương pháp đều yêu cầu bộ chỉnh hiệu ứng cản trở, đặc biệt là hơi nước trong quá trình hiệu chuẩn.

Thiết bị đo nguyên lý theo phương pháp NDIR hoặc PAS có khả năng xác định CO₂ liên tục và tin cậy trong dải nồng độ từ khoảng 1 ppm đến 5000 ppm.

Đối với khảo sát lần đầu tình trạng của một phòng, có thể sử dụng ống lấy mẫu. Ống lấy mẫu ngắn hạn trong đó không khí được hút đi qua ống lấy mẫu bằng một bơm xếp cho giá trị đo được trong vòng vài phút, trong khi trường hợp ống lấy mẫu khuếch tán chỉ thị trực tiếp, một số giờ được yêu cầu đối với phép đo. Ống lấy mẫu được dùng để xác định nồng độ trong nhà quan tâm nằm trong khoảng từ 100 ppm đến 3000 ppm, xem tài liệu tham khảo [25].

...

...

...

Xem Phụ lục C về phương pháp sàng lọc.

5  Kế hoạch đo

5.1  Khái quát

Trong Điều 3, đã nêu rõ việc xuất hiện cacbon dioxit là không tránh được như một thành phần tự nhiên của khí quyển, đi vào không khí trong nhà không chỉ do chính con người, mà còn như là sản phẩm của các quá trình đốt cháy sử dụng ngọn lửa hờ. Vì đây không phải là quan tâm nguồn không đổi liên tục, do vậy nồng độ CO₂ không đổi trong không khí trong nhà không được dự đoán, cách thức đo đúng có tầm quan trọng rất lớn.

Nếu nhằm để đo cacbon monoxit (CO), tiêu chuẩn này không phù hợp cho kế hoạch đo CO. CO là một khí không màu, không mùi và rất độc có thể gây ốm và tử vong ngay lập tức. Nó xuất hiện trong các quá trình đốt cháy không hoàn toàn và có thể gây ô nhiễm không khí trong nhà do ống khói hỏng hoặc do nơi cháy có thông khí kém. CO có thể được đo bằng các thiết bị đo tự động hoặc ống detector đọc trực tiếp có bán sẵn trên thị trường (dải đo khoảng 2 ppm đến 60 ppm) (xem Phụ lục C).

5.2  Mục đích phép đo và các điều kiện giới hạn

5.2.1  Khái quát

Trước khi tiến hành đo không khí trong nhà, mục đích của phép đo phải được xác định rõ ràng. Trong trường hợp xác định cacbon dioxit, mục đích chủ yếu được quy định ở 5.2.2 và 5.2.3.

5.2.2  Khảo sát phù hợp với một giá trị khuyến cáo

...

...

...

Nồng độ CO₂ trong không khí của phòng không sử dụng nói chung không vượt quá nồng độ CO₂ trong không khí xung quanh. Tuy nhiên, tình trạng này nói chung bị thay đổi khi phòng được sử dụng. Trong phòng đã được sử dụng con người là nguồn cơ bản phát thải CO₂, nếu không có nguồn khác nữa được nêu trong Điều 3. Khảo sát giá trị khuyến cáo do vậy chỉ có ý nghĩa trong các điều kiện thói quen sử dụng và với số lượng người ở bình thường. Trước khi phép đo bắt đầu, phòng cần được thông gió hoàn toàn trong vài phút, tốt nhất bằng cách thông gió ngang. Nếu thích hợp, các nguồn khác và đặc tính phát thải của chúng cần được tính đến.

Nếu có các phàn nàn từ người sử dụng phòng trong các điều kiện liên quan đến nồng độ CO₂, làm rõ trường hợp, tiến hành đo trong các điều kiện như nhau.

Khi nghiên cứu được thực hiện trong các phòng được thông gió sử dụng thiết bị VAC, thiết bị phải được vận hành trong phép đo dưới các điều kiện như thói quen/thông lệ của phòng.

5.2.3  Khảo sát tình trạng thông gió trong một phòng

CO₂, vì đặc tính trơ và dễ phân tích của nó, có thể cũng được sử dụng để xác định sự trao đổi không khí trong phòng. Đối với phòng không có người sử dụng, CO₂ được đưa thêm vào không khí phòng để đạt được một nồng độ lớn hơn đáng kể nồng độ tự nhiên trong không khí. Nồng độ này không được vượt quá 20000 ppm1). Tỷ lệ trao đổi không khí có thể được tính từ phép đo sự giảm nồng độ CO₂ theo thời gian, về thông tin chi tiết hơn, xem TCVN 10736-8 (ISO 16000-8), trong đó giới hạn sử dụng CO₂ như là một khí chỉ thị cũng được đề cập.

Khi nồng độ CO₂ của phòng được báo cáo, giả thiết rằng không khí trong phòng được trộn đồng nhất và do vậy chất lượng như nhau tại tất cả các điểm, nồng độ CO₂ bằng nhau. Tuy nhiên, không nhất thiết cần đến, đặc biệt trong trường hợp phòng thông gió bằng cơ học. Đặc biệt trong phòng rất lớn, ví dụ khán phòng, văn phòng có không gian mở hoặc các phòng góc, tùy thuộc vào vị trí của lỗ hút không khí đối với không khí cấp và không khí hút hoặc cách thức lắp đặt các thiết bị, “vùng đọng khí” có thể được tạo thành trong đó sự trao đổi không khí giảm đi.

Đối với phòng được thông gió cơ học, hiệu quả thông gió ε_l được xác định theo Công thức (1) (xem EN 13779^[3]):

(1)

...

...

...

ε_ETA là nồng độ CO₂ của không khí chiết, tính theo phần trăm thể tích:

ε_SUP là nồng độ CO₂ của không khí cấp, tính theo phần trăm thể tích;

ε_IDA là nồng độ CO₂ của không khí trong nhà, tính theo phần trăm thể tích;

Hiệu quả thông gió có giá trị bằng 1 khi nồng độ trong không khí chiết và trong không khí trong nhà tại một điểm khảo sát là tương đương. Tính đồng nhất của phân bố không khí trong một phòng có thể được khảo sát sử dụng phép đo nồng độ CO₂ liên tiếp nhau trong thời gian tại các điểm đo khác nhau trong phòng.

5.3  Thời điểm đo

Bắt đầu phép đo sẽ được xác định theo mục đích đo (xem 5.2).

Nếu khảo sát được thực hiện như các điều kiện an toàn vệ sinh tương ứng với nồng độ CO₂ chiếm ưu thế trong một phòng, (xem 5.2.2), nồng độ được ghi lại liên tục trong một thời gian trong khoảng sử dụng dự kiến của phòng (chiếm chỗ bởi con người), ví dụ trong thời gian sử dụng theo thói quen. Phép đo được bắt đầu sau khi phòng được thông gió hoàn toàn, sao cho điểm bắt đầu là nồng độ CO₂ của không khí xung quanh. Phụ thuộc vào mức độ trao đổi không khí không đổi theo thời gian, nồng độ được thiết lập tại một mức không đổi nhiều hoặc ít. Nếu trao đổi không khí thay đổi bằng cách mở cửa sổ hoặc cửa ra vào, việc này trở nên đáng chú ý bởi nồng độ sẽ giảm ngay lập tức (xem Hình 2). Trong các phòng thông gió cơ học, phép đo cơ bản của phòng không có người được tiến hành khoảng 1 h sau khi khởi động thiết bị VAC và sau khi có người sử dụng trong phòng, như trong phòng không có thông gió. Trong cả hai trường hợp, để xác định đóng góp của không khí xung quanh vào nồng độ CO₂ trong phòng, nồng độ CO₂ của không khí xung quanh cần được xác định tại địa điểm, thời gian gần với phép đo không khí trong nhà, nhưng ít nhất trong cùng ngày. Nếu tình trạng thông gió trong phòng được đánh giá (xem 5.2.3), nồng độ CO₂ được ghi lại gần như liên tục. Trong trường hợp phép đo trao đổi không khí, việc ghi lại bắt đầu khoảng từ 15 min đến 30 min sau khi bơm thêm CO₂ vào không khí phòng đã được phân bố đồng nhất trong thời gian này sử dụng một quạt để bàn (xem TCVN 10736-8 (ISO 16000-8). Nếu tính hiệu quả thông gió được xác định trong phòng thông gió cơ học, với phòng có người sử dụng, nồng độ CO₂ được đo tại các điểm khác nhau trong phòng khoảng 2 h sau khi khởi động thiết bị VAC.

Nếu đặc tính phát thải của một nguồn được ghi lại hoặc nếu một nguồn chưa biết phát thải khí đốt cháy được dự kiến trong phòng, nồng độ CO₂ được ghi lai liên tục trong một khoảng thời gian dài hơn. Khoảng thời gian chính xác có thể được xác định trước ngoại trừ các trường hợp đặc biệt, sẽ phải lựa chọn sao cho thời điểm của hoạt động của nguồn tiềm tàng rơi vào khoảng thời gian đó. Do vậy, rất khó để truy tìm thời điểm rò rỉ trong khu vực sinh hoạt nằm ngoài khoảng thời gian đốt nóng.

5.4  Vị trí đo

...

...

...

Trong tìm kiếm khí xả do cháy trong phòng của nguồn chưa được nhận ra, vị trí của đầu lấy mẫu của thiết bị đo phải được thay đổi sau mỗi 5 min đến 10 min, để có thể tìm được địa điểm của nồng độ cao nhất và do vậy thu được chỉ thị vị trí của nguồn nội bộ.

Khi phép đo được thực hiện trong phòng thông gió cơ học, cần phải có phép đo ở điểm mà tại đó không khí cấp đi vào phòng để có thể nhận ra bất kỳ sự ô nhiễm nào. Sự ô nhiễm trước đó như vậy có thể do phần không khí tuần hoàn lại trong không khí cấp, hoặc do chất ô nhiễm của không khí mới, ví dụ do lân cận nhà máy nhiệt điện hoặc do mật độ giao thông cao. Mức nồng độ CO₂ trong không khí tươi có thể được xác định bằng phép đo không khí xung quanh.

5.5  Khoảng đo

Ngoại trừ phép đo sàng lọc sử dụng ống lấy mẫu (xem Điều 4), nồng độ CO₂ được ghi lại liên tục sử dụng một thiết bị tự động. Việc này làm cho khả năng kéo theo sự thay đổi nồng độ CO₂ theo thời gian, để thu được các chỉ thị để đưa ra các khuyến cáo về cách thông gió tối ưu. Hơn nữa, tùy thuộc vào mục đích, nồng độ trung bình có thể được lấy từ đường trung bình của đồ thị theo khoảng thời gian quan tâm.

5.6  Độ không đảm bảo đo và trình bày kết quả

Trong trường hợp lập kế hoạch đo, cần thiết lập cách thức độ không đảm bảo đo được mô tả và tính năng hoạt động được sử dụng để mô tả kết quả trong báo cáo đo. Độ không đảm bảo đo chắc chắn có. Chúng do mức độ giới hạn của phép đo và đo độ không đảm bảo trong lấy mẫu và phân tích gây ra. Tính đại diện của phép đo đơn bị ảnh hưởng bởi thay đổi nồng độ theo thời gian và không gian.

Ngoài viện dẫn phương pháp đo được sử dụng, báo cáo phép đo cũng bao gồm, mô tả tính năng hoạt động đúng tại thời điểm tiến hành đo, đặc biệt giới hạn phát hiện và giới hạn xác định2).

Kết quả phép đo thường được báo cáo theo phần triệu (xem Điều 3).

Trong kết quả phép đo, dữ liệu dạng chữ số thường được báo cáo về số thập phân cuối cùng (chữ số có nghĩa) tại cùng thời gian phản ánh bậc độ lớn của độ không đảm bảo đo.

...

...

...

Tùy thuộc vào mục đích, chuẩn bị phòng trước khi bắt đầu đo, thời gian đo, khoảng thời gian lấy mẫu và tần suất và vị trí phép đo, và, nếu điều này có ý nghĩa với những vấn đề khảo sát, các điểm đo trong phòng phải được quy định. Trong khi đo, các điều kiện giới hạn đã quy định phải được đáp ứng và được ghi lại chính xác, đặc biệt tình trạng thông gió và nguồn phát thải CO₂ có thể có trong nhà, kể cả bất kỳ người sử dụng nào trong phòng. Các quy định như vậy cần được thiết lập trong lập kế hoạch phép đo thích hợp. Chấp nhận các thông tin liên quan đến những khuyến cáo chung được ghi lại trong phép đo không khí trong nhà được nêu ở TCVN 10736-1 (ISO 16000-1:2004), Phụ lục D.

Nhu cầu chất lượng của khách hàng phải được xác định trong cách thức đo. Như biện pháp đảm bảo chất lượng bổ sung, trước một ký kết hợp đồng được trao cho một viện đo lường, ít nhất các câu hỏi sau cần được làm rõ:

- Phòng thử nghiệm đo có hệ thống đảm bảo chất lượng được lập thành tài liệu (ví dụ theo TCVN ISO/IEC 17025^[1^]) hoặc nếu không phòng thử nghiệm ít nhất có tham gia phép thử liên phòng không?

- Phép thử có được sắp xếp cần thiết không?

- Độ không đảm bảo được xác định như thế nào (ví dụ theo TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3)^[^2])?

- Quy trình hiệu chuẩn nào đã được sử dụng, tần suất và mức độ như thế nào?

5.8  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) Mục đích của phép đo;

...

...

...

c) Thời gian và ngày giờ lấy mẫu

d) Điều kiện lấy mẫu (nhiệt độ, độ ẩm tương đối);

e) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

f) Mô tả đầy đủ quy trình lấy mẫu;

g) Mô tả đầy đủ quy trình phân tích;

h) Giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích

i) Độ không đảm bảo của kết quả được báo cáo.

Phụ lục A

...

...

...

Tính toán yêu cầu thông gió

CO₂ được tạo thành trong quá trình chuyển hóa và được đào thải qua không khí thở. Hàm lượng CO₂ trong hỗn hợp thở ra tùy thuộc vào sự tiêu thụ oxy và đối với người trưởng thành ở tình trạng nghỉ, xấp xỉ khoảng 13 l/h đến 14 l/h (Tài liệu tham khảo [26]). Đối với người trưởng thành và tình trạng gắng sức khác nhau, cường độ của q_V,CO2 được quy định trong Bảng A.1 có thể được giả thiết.

Bảng A.1 - Đầu ra CO₂ của người trưởng thành đối với các hoạt động thể lực khác nhau

(nguồn: VDI 4300 Phần 7^[1^0])

Hoạt động

q_V,CO2

l/h

Ngồi làm việc

15-20

...

...

...

20-40

Công việc tương đối nặng

40-70

Công việc nặng

70-110

Ở tỷ lệ trao đổi không khí đã biết và phòng sử dụng, có thể ước tính mức độ CO₂ bằng tính toán. Việc tính toán này có thể được dùng như là thước đo để xác định các yêu cầu thông gió. Đối với tải nền φ_CO2 (không khí xung quanh), việc này cho mối quan hệ sau đối với mức CO₂ trong không khí trong nhà, φ_CO2(t), biểu thị theo phần trăm thể tích, như một hàm số theo thời gian:

(A.1)

Trong đó

...

...

...

N là số lượng người;

n là tỷ lệ trao đổi không khí, tinh bằng h^-^1;

V là thể tích phòng, tính bằng m^3;

q_V,CO2 là tốc độ phát thải CO₂ riêng, tính bằng l/h;

t là thời gian, tính bằng h.

Bảng A.2 - Nồng độ CO₂ sau 45 min và 90 min, được tính từ Công thức A.1 đối với φ_CO2 (không khí xung quanh) = 0,03 % theo thể tích, V = 146 m^3 và n = 0,26 h^-^1

N

q_v,CO2

...

...

...

% thể tích

I/h

sau 45 min

sau 90 min

t→∞

28

15

...

...

...

0,39

1,14

28

20

0,29

0,51

1,51

28

25

...

...

...

0,63

1,87

25

15

0,20

0,35

1,02

25

20

...

...

...

0,46

1,35

25

25

0,32

0,56

1,68

20

15

...

...

...

0,29

0,82

20

20

0,22

0,37

1,08

20

25

...

...

...

0,46

1,35

CHÚ THÍCH  Các ký hiệu, xem định nghĩa các biến của Công thức (A.1).

Từ Công thức (A.1), tỷ lệ trao đổi không khí được yêu cầu để đáp ứng nồng độ CO₂ đã xác định có thể được tính. Trong tính toán này, nồng độ cân bằng, φ_{CO2,(t→∞)}, thường được sử dụng làm một điểm bắt đầu. Từ đó, cho Công thức đơn giản (A.2):

(A.2)

Xem định nghĩa các biến ở công thức (A.1) về các ký hiệu còn lại.

VÍ DỤ  Phòng học 146 m^3 theo thể tích được sử dụng cho 20 học sinh đến 28 học sinh.

Đối với φ_CO2(không khí xung quanh) = 0,03 % theo thể tích, V = 146 m^3 và tỷ lệ trao đổi không khí đo được n=0,26 h^-^1, nồng độ CO₂ áp dụng trong Bảng A.2 có thể được tính cho số người thay đổi N, thời gian t và tốc độ phát thải q_V,CO2.

...

...

...

CHÚ DẪN:

φ_CO2 Phần thể tích CO₂

t  Thời gian

φ_CO2,lim Giá trị AGW (Arbetisplatzgrenzwert; Giá trị giới hạn không khí vùng làm việc lớn nhất, 5000 ppm, TGRS 900[7])

Hình A.1 - Khoảng thời gian của nồng độ CO₂ được tính từ Công thức (A.1) với φ_CO2 (không khí xung quanh) = 0,03 % theo thể tích, V= 146 m^3, N = 25 và q_V,CO2 = 20 l/h, tại một tỉ lệ trao đổi không khí (được tính theo nghịch đảo giờ)

Phụ lục B

(Tham khảo)

...

...

...

Giữa thế kỷ 19, Max von Pettenkofer gợi ý nồng độ CO₂ trong không khí trong nhà được giới hạn 0,1 % theo thể tích, tương đương với 1000 ppm (Tài liệu tham khảo [27]). Ở giá trị này, ngày nay được biết là số Pettenkofer, ô nhiễm không khí trong nhà do sự hít thở của con người («xả thải sinh học») được gọi là giới hạn với mức độ an toàn đối với sức khỏe. Giá trị đã được sử dụng hàng thập kỷ làm tiêu chí cho chất lượng tốt về không khí trong nhà và cho tính toán thiết kế hệ thống điều hòa phòng đối với các diện tích trong nhà được thông gió. Về mục đích này, tiêu chuẩn thông gió DIN 1946-2,^[4] 3)quy định giá trị 0,15 % theo thể tích (1500 ppm). Trong khi EN 13779^[^3^] phân loại chất lượng không khí trong nhà theo sự tăng của mức CO₂ tương ứng với không khí xung quanh, dựa trên mức không khí xung quanh xấp xỉ 350 ppm đến 400 ppm theo Điều 3 (xem Bảng B.1).

Bảng B.1 - Phân loại chung chất lượng không khí trong nhà và nồng độ CO₂ trong nhà

Mô tả

Tăng nồng độ CO₂ tương ứng với nồng độ CO₂ trong không khí xung quanh

ppm

Khoảng thông thường

Giá trị tiêu chuẩn (xem tài liệu tham khảo [3])

Chất lượng không khí trong nhà đặc biệt

≤ 400

...

...

...

Chất lượng không khí trong nhà mức cao

400 - 600

500

Chất lượng không khí trong nhà mức trung bình

600 - 1 000

800

Chất lượng không khí trong nhà mức thấp

>1000

1200

...

...

...

Phụ lục C

(Tham khảo)

Ví dụ phép thử sàng lọc và thiết bị đo liên tục CO2 và CO

C.1  Khái quát

Phương pháp thử sàng lọc là loại có thể cung cấp nhanh chỉ thị ô nhiễm không khí hiện có không sử dụng kỹ thuật phân tích đắt đỏ. Kết quả có thể thông báo một quyết định về mức độ cần thiết các phép đo thêm. Khi sử dụng phép thử sàng lọc nhu cầu cơ bản của cách thức đo phải được xem xét trong mọi trường hợp.

Nếu nhằm để đo CO trong không khí trong nhà bị ô nhiễm, CO cũng có thể được đo bằng ống chỉ thị đọc trực tiếp.

C.2  Ống chỉ thị đọc trực tiếp CO₂

Ống chỉ thị đọc trực tiếp đo CO₂ trong khoảng từ 100 ppm đến 3000 ppm. Thiết bị có sẵn trên thị trường theo nguyên lý sự thay đổi màu của bột hấp phụ CO₂ trong không khí (Tài liệu tham khảo [25]). Sự thay đổi màu đủ để xảy ra tại giá trị khuyến cáo.

Để tiến hành phép đo, thể tích 1 I không khí được hút bằng bơm xếp đi qua ống detector. Khi có CO₂, màu thay đổi từ trắng sang xanh violet. Độ dài của sự thay đổi màu là thước đo nồng độ, có thể đọc được từ thang đo trên ống.

...

...

...

Nếu số đọc nhỏ hơn 400 ppm đến 500 ppm trên thang đo, không cần thực hiện thêm phép đo.

C.3  Ống detector đọc trực tiếp đối với CO

Ống detector đọc trực tiếp đo CO trong khoảng từ 2 ppm đến 60 ppm. Thiết bị có sẵn trên thị trường theo nguyên lý sự thay đổi màu của bột hấp phụ CO trong không khí (Tài liệu tham khảo [26]). Sự thay đổi màu đủ để xảy ra tại giá trị hướng dẫn.

Để tiến hành phép đo, thể tích 1 I không khí được hút bằng bơm tháp đi qua ống detector. Khi có CO₂, màu thay đổi từ trắng sang xanh nâu. Độ dài của sự thay đổi màu là thước đo nồng độ, có thể đọc được từ thang đo trên ống.

Nếu không có sự thay đổi màu hoặc số đọc nhỏ hơn 2 ppm trên thang đo, không cần thực hiện thêm phép đo.

C.4  Xác định CO và CO₂ bằng dụng cụ đo đo liên tục

Dụng cụ đo ghi liên tục CO và/hoặc CO₂ được sử dụng, ví dụ để giám sát cá nhân ở nơi làm việc, cũng có thể được sử dụng cho phép đo không khí trong nhà (Tài liệu tham khảo [28]), khi khoảng đo đáp ứng nồng độ theo tiêu chuẩn này. Những dụng cụ như vậy được trang bị với cảm biến điện hóa với CO và cảm biến hồng ngoại với CO₂. Dữ liệu phép đo được lưu lại bằng bộ ghi dữ liệu có thể đọc sau khi phép đo cho thông tin về chênh lệch nồng độ.

Thư mục tài liệu tham khảo

...

...

...

[2] TCVN 9595-3: 2013 (ISO/IEC Guide 98-3:2008), Độ không đảm bảo đo - Phần 3: Hướng dẫn trình bày độ không đảm bảo đo (GUM:1995)

[3] EN 13779, Ventilation for non-residential buildings- Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems

[4] DIN 1946-2, ^4Ventilation 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 perfonvance characteristics for the measurement of gaseous pollutants (immission)

[9] VDI 2449 Blatt 2, Grundlagen zur Kennzeichnung vollständiger Meßverfahren; Begriffsbestimmungen [Basic concepts for characterization of a complete measuring procedure; glossary of terms]

[10] VDI 4300 Part 7, Indoor-air pollution measurement - Measurement of indoor air change rate

...

...

...

[12] RAT VON SACHVERSTÄNDIGEN FÜR UMWELTFRAGEN [Expert Council on Environmental Questions], Luftverunreinigungen in Innenräumen [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 CO₂ 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., KRUPPAB., MÜLLER B.H., SCHWAB R., eds. Exposition und gesundheitliche Beeinträchtigungen in Bürogebäuden - 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. MÜLLER H., ZINGSHEIM T. eds. Untersuchungen der Innenraumluftzusammensetzung in Großraumbüros mit zentraler Belüftung [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. CO₂-Konzentrationen im Klassenzimmer [CO₂ concentrations in classrooms]. Umschau. 1981, 81, pp. 172-174

[19] INDOOR AIR HYGIENE COMMISSION OF THE GERMAN FEDERAL ENVIRONMENT MINISTRY. Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden [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

...

...

...

[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

[24] SCHMIDT W. Optische Spektroskopie [Optical spectroscopy]. Weinheim: VCH, 1994

[25] DRAGER SAFETY. Dräger tubes & CMS-handbook, 16th edition. Lübeck: Dräger, 2011.461 p. Available (viewed 2012-07-23) at: http://www.draeger.com/media/10/01/87/10018750/tubeshandbook_br_9092086_en.pdf

[26] THEWS G., MUTSCHLER E., VAUPEL P. Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen.[Human anatomy, physiology, pathophysiology]. Stuttgart: Wissenschaftliche Verlags Gesellschaft, 1999

[27] PETTENKOFER M., ed. Über 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 Dräger tubes., Lübeck: Dräger, 1993. (Dräger Review 71.)

[29] GRAMS H. HEHL O., GABRIO T., VOLLAND G., LAHRZ T., DIETRICH S., et al. Ursachen und gesundheitliche Bewertung von Lüftungsmängeln 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., SCHIERL R., KÖRNER W., KIRANOGLU M., et al. Raumluftqualität in Schulen - Belastung von Klassenräumen mit Kohlendioxid (CO₂), flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), Aldehyden, Endotoxinen und Katzenallergenen [Room air quality in schools- Pollution of classrooms with carbon dioxide (CO₂), volatile organic compounds (VOC), aldehydes, endotoxins and cat allergens]. Gesundheitswesen 2008, 70 pp. 88-97

...

...

...

2) Giới hạn phát hiện là giá trị nhỏ nhất của thông số có thể khác với giới hạn phát hiện tại độ không đảm bảo 95 % (thống nhất) (xem VDI 2449 Phần 1^[8] và VDI 2449 Phần 2^[9^]).

3) Được thay thế bằng EN 13779^[^3^]