Detección de re-respiración de CO₂: cuando una habitación se respira a sí misma

Una subida casi lineal de CO₂ que no decae es la firma de una habitación respirando su propio aire. Las matemáticas son sencillas y el patrón es inconfundible en el panel.

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Un dormitorio en la noche con la puerta cerrada, dos ocupantes durmiendo, y un sensor Terrestream mostrando una subida constante de CO₂ de 600 a 1,800 ppm durante la noche.
Foto: Cristian Manieri vía Pexels
sparkline-demo Gráfico interactivo: próximamente
CO₂ en un dormitorio cerrado de 30 m³ con dos adultos: subida casi lineal de ~800 ppm/hr, sin decaimiento hasta que se abre la puerta.

Una «habitación de re-respiración» es una donde la ventilación es tan mucho más lenta que la tasa a la que los ocupantes exhalan CO2 que el gas se acumula más rápido de lo que el aire exterior puede diluirlo. La firma en el panel es inconfundible: el CO2 sube a una tasa casi lineal proporcional a la densidad de ocupación, y no decae de vuelta a la línea base porque la vía de ventilación es demasiado pequeña para limpiarlo. Una habitación que simplemente tiene CO2 elevado del exterior se ve diferente. Una habitación que está respirando su propio aire tiene un patrón de diente de sierra atado a la ocupación.

Las matemáticas son concretas. Un adulto en reposo exhala aproximadamente 20 L de CO2 por hora (este número viene de estudios de LBNL por Persily y colegas, y es razonablemente estable a través del tamaño corporal y el metabolismo en reposo). En un dormitorio cerrado de 30 m3 (dormitorio típico pequeño a mediano), un ocupante añade ~660 ppm por hora al ambiente; dos ocupantes añaden ~1,300 ppm/hr; una puerta de dormitorio cerrada reduce la tasa de ventilación alcanzable a quizás 0.2 cambios de aire por hora, muy por debajo de lo necesario para mantenerse al día. Seis horas adentro se convierte en 1,800-2,400 ppm para la mañana, que es exactamente lo que muestran la mayoría de las trazas de dormitorio nocturnas.

La manera de distinguir la re-respiración de «CO2 exterior elevado» es la prueba de decaimiento. Salga de la habitación, abra la puerta completamente, ventílela por quince minutos, luego regrese. Una habitación de re-respiración caerá de vuelta a 500-700 ppm durante la ventilación (porque la habitación misma era la fuente) y comenzará a subir de nuevo tan pronto como regresen los ocupantes. Una habitación elevada por el exterior permanece elevada independientemente del estado de la puerta porque la elevación viene de afuera. La vista de sparkline del panel es la herramienta correcta para detectar esto: busque la caída rápida en eventos de apertura de puerta.

Por qué el CO2 importa como un proxy de ventilación: en espacios interiores ocupados, el CO2 es la medición individual más limpia de «¿están las personas recibiendo suficiente aire exterior?». ASHRAE 62.1 establece tasas de ventilación que, cuando se cumplen, mantienen la mayoría de las habitaciones ocupadas por debajo de 1,000 ppm. Health Canada usa 1,000 ppm como la guía residencial a largo plazo. El panel revela un patrón de notificación de re-respiración cuando la pendiente es constante, la magnitud es consistente con la ocupación, y la prueba de decaimiento falla. Vea dormitorio nocturno y reducir CO2 para el manual de mitigación.

Referencias

  1. Norma ASHRAE 62.1 - Ventilación para una calidad del aire interior aceptable www.ashrae.org
  2. Persily (LBNL) - CO₂ interior y ventilación buildings.lbl.gov
  3. Allen et al. - Estudio COGfx sobre ventilación y cognición doi.org
  4. Health Canada - Directriz residencial de CO₂ www.canada.ca