Что такое CO₂ и откуда он берётся

Углекислый газ (CO₂) — бесцветный газ без запаха, который выделяется при дыхании человека. Концентрация CO₂ в выдыхаемом воздухе составляет около 40 000 ppm (4%) — это в 100 раз больше, чем в атмосферном воздухе (~420 ppm). Взрослый человек выдыхает в среднем 18 литров CO₂ в час в состоянии покоя и до 60 л/ч при физической нагрузке.

Дополнительные источники CO₂ в помещении — газовые плиты (до 3000 ppm при работе без вытяжки), камины и свечи. Однако основной источник — это люди: два человека в спальне 15 м² с закрытыми окнами способны поднять концентрацию CO₂ выше 2500 ppm за одну ночь.

Влияние CO₂ на здоровье — что говорят исследования

До недавнего времени считалось, что CO₂ в бытовых концентрациях (до 5000 ppm) безвреден и служит лишь индикатором качества воздуха. Однако серия исследований 2010–2020-х годов опровергла эту точку зрения. Оказалось, что повышенный CO₂ оказывает прямое негативное воздействие на когнитивные функции, качество сна и общее самочувствие — даже при концентрациях, которые ранее считались безопасными.

Нормативные значения CO₂

CO₂ ночью — главная скрытая проблема

Попробуйте ввести в калькулятор выше параметры своей спальни: 15 м², 2 человека, герметичные окна, 8 часов сна. Результат вас удивит — к утру концентрация CO₂ превысит 2500 ppm. Именно поэтому многие просыпаются с ощущением разбитости, головной болью и заложенностью носа.

Проветривание перед сном не решает проблему. За 8 часов сна два человека выделяют около 192 литров CO₂. В закрытой спальне объёмом 40 м³ этого достаточно, чтобы за 2–3 часа выйти за пределы нормы. Эффект вечернего проветривания заканчивается примерно к полуночи.

Что происходит с организмом при высоком CO₂ ночью

• Нарушение фаз глубокого сна — высокий CO₂ стимулирует дыхательный центр, организм не может перейти в фазу восстановления. По данным исследований, время в фазе N3 (глубокий сон) сокращается на 20–25%.
• Учащение дыхания — организм пытается компенсировать избыток CO₂. Результат: храп, синдром апноэ, пересыхание слизистых, заложенность носа по утрам.
• Расширение сосудов мозга — CO₂ является вазодилататором. Избыток CO₂ в крови расширяет мозговые сосуды, вызывая характерную утреннюю головную боль («голова как чугун»).
• Снижение SpO₂ — насыщение крови кислородом падает на 2–4% (эффект Бора). При SpO₂ ниже 95% организм испытывает гипоксический стресс.
• Повышение ЧСС — частота сердечных сокращений возрастает на 5–10 уд/мин, что дополнительно нагружает сердечно-сосудистую систему.

Способы вентиляции — честное сравнение

Открытое окно

Самый очевидный способ, но с серьёзными недостатками: шум с улицы (особенно в городе — 55–70 дБ у дороги), пыль и аллергены (пыльца, PM2.5), холод зимой (потеря тепла), вопросы безопасности (первые этажи, дети). Кроме того, зимой при −20°C открытое окно создаёт сквозняк с температурой подаваемого воздуха значительно ниже нуля, что может привести к простуде и конденсату на стенах.

Оконный клапан (КИВ, Домвент, Air-Box)

Производительность 20–40 м³/ч (и это в лучшем случае — при хорошей тяге). Для двух человек минимальная потребность — 60 м³/ч (по 30 м³/ч на человека по СП 60.13330). Один клапан не обеспечивает даже минимальную норму. Кроме того: работает только при исправной вытяжке и разнице давлений, промерзает зимой (образуется наледь), не фильтрует воздух, создаёт ощущение холодной струи.

Бризер (Tion, Ballu, Xiaomi)

Производительность 30–120 м³/ч. Фильтрует, нагревает, подаёт принудительно — хорошее решение для одной комнаты. Однако: создаёт избыточное давление в комнате, загрязнённый воздух из кухни и санузлов протягивается через всю квартиру к вытяжке. Запахи от готовки, влага из ванной идут не в вентканал, а через коридор и жилые комнаты. Для дома из 3–4 комнат нужно 3–4 бризера с координацией — это и затратно, и не решает проблему баланса давлений.

Приточная установка (без рекуперации)

Централизованная приточная система. Обеспечивает нужный расход воздуха по всему дому через систему воздуховодов. Но весь нагрев — за счёт электрического или водяного калорифера. При −25°C нагрев 300 м³/ч до +20°C требует ~4.5 кВт мощности постоянно — это ~30 000–74 000 руб. за отопительный сезон только на нагрев воздуха (в зависимости от тарифа).

Приточно-вытяжная установка с рекуперацией (ПВУ)

Оптимальное решение. Свежий воздух подаётся в жилые комнаты (спальни, гостиная, детская), отработанный удаляется из тех же помещений и коридора. Вытяжка из кухни и санузлов осуществляется отдельно — через штатные вентканалы здания (по СП 60.13330 запрещено рециркулировать воздух из санузлов и кухонь). Рекуператор возвращает 70–90% тепла из вытяжного воздуха в приточный. Результат:

• Нагрев 300 м³/ч при рекуперации 80%: 0.9 кВт вместо 4.5 кВт — экономия 80%
• Годовая экономия на отоплении: 24 000–74 000 руб. (для Москвы, в зависимости от тарифа)
• Фильтрация приточного воздуха (F5–F9, опционально HEPA)
• Баланс давлений — нет протяжки запахов через квартиру
• Работа в автоматическом режиме круглосуточно

Сравнительная таблица

Расчёт энергоэкономии рекуперации

Нагрев 1 м³ воздуха на 1°C требует ~0.34 Вт·ч. Выберите ваш город, чтобы увидеть реальные цифры экономии с учётом актуального тарифа на электроэнергию (2026):

Эта экономия окупает стоимость рекуператора за 2–3 года, а установка служит 15–20 лет.

Калькулятор CO₂ использует модель массового баланса помещения (dC/dt = G·n/V + Q·(C_out − C)/V) с численным интегрированием по методу Эйлера (шаг 5 мин). Значения генерации CO₂ основаны на данных NIST (Persily & de Jonge, 2017) и ASHRAE Fundamentals. Модель не учитывает адсорбцию CO₂ мебелью и стенами.