В рамках серии исследований я продолжаю анализировать качество воздуха в различных жилых помещениях. В этот раз объектом изучения стал классический деревенский дом из сруба с дровяной печью в качестве основного источника тепла. В доме постоянно проживает один человек, а на выходные приезжает семья. Измерения проводились в течение семи дней с помощью детектора, фиксирующего температуру, уровень пыли и концентрацию углекислого газа. Наиболее показательными оказались данные, собранные в выходные дни.
Давайте подробно рассмотрим полученные результаты.
Описание объекта исследования
Дом представляет собой двухэтажное строение из сруба с пристроенной верандой. На первом этаже расположена массивная дровяная печь. Веранда и второй этаж отапливаются электрическими конвекторами и тонкоплёночными тёплыми полами, поскольку тепло от печи туда не доходит. Два года назад дом был реконструирован и утеплён: установлены пластиковые стеклопакеты, стены и кровля утеплены минеральной ватой. Эти меры повысили комфорт и снизили расходы на отопление, однако дом всё ещё не соответствует современным нормам энергоэффективности.
Режим эксплуатации и методика измерений
Как уже упоминалось, в доме постоянно живёт один человек. В таком режиме дом в целом пригоден для жизни: уровень углекислого газа остаётся в норме, когда печь не топится. Это говорит о том, что дом негерметичен, и печь затягивает воздух через щели в конструкциях, несмотря на утепление. В межсезонье (замеры проводились в начале ноября) печь растапливают один раз в день, зимой — дважды. Также её используют для приготовления пищи.
Для измерений использовался автономный логгер AirVisual Node от швейцарской компании IQAir, одного из лидеров рынка очистки воздуха. Прибор был установлен на высоте 1,5 метра от пола в двух метрах от печи, в месте, исключающем прямое воздействие дыхания людей на датчики.
Анализ загрязнения частицами PM2.5
Теперь перейдём к самому интересному — графикам концентрации микрочастиц пыли PM2.5 и углекислого газа. Рассмотрим наиболее показательный период — с вечера пятницы до вечера субботы, когда на дачу приезжает семья с детьми.
Каждая растопка печи сопровождается выбросом частиц PM2.5 в помещение, несмотря на хорошую тягу. Особенно впечатляет резкий скачок уровня пыли около 19 часов вечера — это результат уборки пылесосом с HEPA-фильтром в комнате с работающей печью. Мощный воздушный поток поднял многолетние отложения пыли, и датчик зафиксировал критическое загрязнение. Вечером следующего дня печь снова растопили.
В целом, если не пылесосить и не выгребать золу в комнате с печью, уровень выбросов PM2.5 можно считать относительно приемлемым. Однако это не отменяет общего вреда печного отопления для здоровья, от которого по возможности стоит отказаться. Кроме того, такой способ обогрева требует постоянного контроля, места для хранения дров и значительных физических усилий.
Критическая ситуация с углекислым газом (CO2)
С концентрацией углекислого газа ситуация гораздо серьёзнее.
На графике цветом выделены допустимые уровни CO2: до 700 ppm — отличное качество воздуха, 700–1000 ppm — удовлетворительное (стоит задуматься о вентиляции), выше 1000 ppm — недостаток свежего воздуха.
Важный нюанс: в комнате с печью ночует один человек, вся семья уходит спать на второй этаж. Анализ графика показывает следующее: днём в пятницу, когда в комнате был один человек, уровень CO2 держался в пределах 700 ppm. При растопке печи происходит мощный подсос воздуха через щели, а затем начинается интенсивное горение. Большая часть CO2 уходит в трубу, но часть попадает в помещение.
Ситуация резко ухудшается с приездом семьи на ужин. Концентрация CO2 превысила 2000 ppm, что критически опасно для здоровья. В комнате стало душно, но окна не открывали, чтобы не терять тепло. Освежиться можно было только на холодной веранде. После того как семья ушла спать на второй этаж, а заслонку печи прикрыли, уровень CO2 к утру медленно снизился до 700 ppm.
После пробуждения семьи уровень CO2 снова поднялся выше 1000 ppm и оставался на этой отметке весь день. Вечерняя растопка печи привела к новому скачку концентрации.
Вывод: каждый член семьи провёл не менее половины суток в помещении с опасной концентрацией углекислого газа. Таким образом, поездка «подышать свежим воздухом» на дачу обернулась противоположным эффектом. Стоит отметить, что замеры на втором этаже не проводились, но даже на первом этаже постоянно может жить только один человек, и то с превышениями CO2 во время топки печи. Снижение концентрации газа указывает на негерметичность дома и значительные теплопотери, несмотря на утепление.
Температурный комфорт и практические неудобства
Многие считают печное отопление «тёплым и уютным». Однако недельный график температуры показывает, что суточный перепад в среднем составляет 5 градусов на высоте 1,5 метра. Учитывая, что в домах без тёплых полов разница между полом и потолком достигает 3–4 градусов, общий градиент температуры за сутки может приближаться к 10 градусам!
Это создаёт серьёзный дискомфорт: при высокой температуре на уровне головы пол остаётся ледяным, что вынуждает носить тёплую обувь. И это при ноябрьской температуре чуть выше нуля.
Печное отопление лишь на первый взгляд кажется экономичным. Как показывают замеры, оно опасно для здоровья. К этому добавляются практические трудности: необходимость заготовки, сушки и хранения дров, постоянный контроль горения, уборка золы. Автоматизировать этот процесс невозможно.
Важно понимать, что печное отопление вредно не только при постоянном, но и при временном проживании, например, на выходных.
Получается парадоксальная ситуация: люди едут за город, чтобы подышать свежим воздухом, а вместо этого вдыхают частицы PM2.5 и углекислый газ...
Возможные решения и выводы
Печь или камин могут быть относительно безопасны только при условии закрытой камеры сгорания с отдельным притоком воздуха с улицы, полной герметичности дома и наличии приточной вентиляции. Надеяться на проветривание через окна бессмысленно — это неконтролируемые теплопотери, как и на «дышащие» стены.
Что же делать с таким домом? Наиболее рациональным вариантом может быть полный снос и строительство нового, соответствующего современным стандартам. Практика показывает, что проведённой реконструкции недостаточно, а дальнейшее повышение энергоэффективности часто нерентабельно и дороже новой постройки.
Для самостоятельного изучения рекомендуется литература:
«Отопление жилищ древесиной и углём: Влияние на здоровье и варианты политики в Европе и Северной Америке» (на русском языке).
Остались вопросы? Задавайте их в комментариях!
И не забудьте подписаться на мой блог, чтобы не пропустить новые статьи!