Měření CO₂ v kabině komerčního letadla na trase Praha–Curych–USA. Case study Protronix
Přehrát audio verzi
Měření CO₂ v kabině komerčního letadla na trase Praha–Curych–USA. Case study Protronix
00:00
00:00
1x
- 0.25x
- 0.5x
- 0.75x
- 1x
- 1.25x
- 1.5x
- 2x
Regulatorní limit 5 000 ppm a hygienický doporučený limit 1 000 ppm jsou dvě úplně rozdílné věci. První říká, kdy je vzduch bezpečný. Druhý říká, kdy je zdravý a komfortní. Letadla legislativu plní s velkou rezervou, ale komfortní hranici překračují prakticky pořád.
Ilustrační obrázek: letiště. Foto D. Kopačková, redakce
Úvod
Letadlo je velmi specifický prostor – velký počet lidí na malý objem a vzduch, který musí být uměle dodáván a upravován přes klimatizační systém. Kvalita vzduchu se zde řešila prakticky od prvního vzletu a my jsme se rozhodli ji změřit sami.
Rádi zkoušíme měřit v nejrůznějších prostředích – školy, vinné sklepy, průmysl i kanceláře. V tomto případě je klíčovým parametrem, který má smysl měřit, samotné CO₂ – malý prostor, velký počet lidí. Vzali jsme tedy čidlo CO₂ na palubu a naměřili kompletní průběh dvou letů – z Prahy přes Curych do USA. Jak dopadly výsledky?
Graf – nástup do letadla Praha-Curych
1. Nástup do letadla Praha–Curych
Při čekání na povolení ke startu letadla byl cítit opravdu vydýchaný vzduch a nepříjemné horko. Čidlo to potvrdilo: koncentrace CO₂ během pár minut vystoupala k 4 500 ppm, což je hodnota způsobující velmi nepříjemné projevy, jako je bolest hlavy, závrať a nevolnost.
To je hodnota, která je:
- v pásmu, kde lidé mohou pociťovat bolesti hlavy, závratě, únavu, zhoršenou koncentraci a nevolnost,
- výrazně nad úrovní, kterou bychom v jakémkoliv jiném prostoru označili za nepřijatelnou pro pobyt.
Zhruba v 10 hodin bylo zapnuto větrání a hodnoty klesly na snesitelnější úroveň okolo 1 500 ppm. To je výrazné zlepšení, ale stále nad doporučenou hranicí 1 000 ppm – viz graf vpravo.
Proč jsou hodnoty při nástupu tak vysoké?
Cestovní fáze letu Praha–Curych – hodnoty se ustálily v pásmu 1 500–2 000 ppm.
Nejde o chybu ani šetření aerolinek, ale o technologické omezení. Když letadlo stojí u gatu s vypnutými motory, klimatizace nemá odkud brát stlačený vzduch – musí ho dostávat buď z pomocné palubní turbíny (tzv. APU), nebo z pozemní jednotky napojené na letadlo hadicí. Ani jedno často nestačí pokrýt zátěž plné kabiny. Při vzletu se navíc odběr stlačeného vzduchu z motorů (bleed air) přiškrtí nebo zcela vypne, aby motory poskytly maximální tah.
Fáze nástupu, pojíždění a vzletu jsou tak prokazatelně nejhorší částí letu z hlediska větrání. Mezinárodní asociace leteckých dopravců (IATA) proto doporučuje pouštět klimatizaci minimálně 10 minut před nástupem cestujících a držet ji v chodu po celý boarding i výstup.
2. Zapnutí ventilace a samotný let Praha–Curych
Jak už jsme zmínili – přibližně v 10:00 (po vzletu a stabilizaci letu) byla plně zapnuta ventilace a hodnoty během několika minut klesly k cca 1 500 ppm.
Během dalšího průběhu letu se hodnoty kolísaly v pásmu 1 500–2 000 ppm. To zhruba odpovídá tomu, co publikované studie považují pro kabiny dopravních letadel za běžný průměr:
| Studie | Průměrná naměřená koncentrace CO₂ |
|---|---|
| Cao et al. 2019 (179 letů, USA) | 1 353 ± 290 ppm |
| Thermal Condition Investigation 2021 (Čína) | 1 440 ± 111 ppm |
| Yıldırım et al. 2023 (Turecko, B737/A320neo) | 1 399 ppm (max. 3 000 ppm) |
| Naše měření Protronix (cestovní fáze) | 1 500–2 000 ppm |
Naše hodnoty jsou tedy v horní polovině toho, co odborná literatura uvádí.
Nástup do druhého letadla v Curychu – hodnoty okolo 2 700 ppm
Pozn. Protronix: Regulatorní limit 5 000 ppm a hygienický doporučený limit 1 000 ppm jsou dvě úplně rozdílné věci. První říká, kdy je vzduch bezpečný. Druhý říká, kdy je zdravý a komfortní. Letadla legislativu plní s velkou rezervou, ale komfortní hranici překračují prakticky pořád.
Chápeme, že některé provozní stavy jsou nevyhnutelné – například omezení ventilace při přistání nebo dočasné vypnutí při startu z bezpečnostních důvodů. Z pohledu cestujícího ale tyto procesy významně snižují kvalitu zážitku z letu a u citlivějších osob mohou vyvolat reálné zdravotní obtíže.
3. Přestup – nástup do letadla do USA
Jaké byly hodnoty po přestupu v Curychu? Opakoval se scénář? A jaké byly podmínky během transatlantického letu, závěrečné fázi letu a v době čekání na opuštění letadla?
Podívejte se do článku na stránkách Protronix.
Shrnutí naměřených dat:
| Fáze letu | Naměřená koncentrace CO₂ | Hodnocení |
|---|---|---|
| Nástup – let Praha–Curych | ~4 500 ppm | Kritické – nad hranicí komfortu i mírného zdravotního dopadu |
| Cestovní fáze – krátký let | 1 500–2 000 ppm | Nad doporučenou hranicí, v souladu s literaturou |
| Nástup – let do USA | ~2 800 ppm | Vysoko nad hygienickým limitem |
| Cestovní fáze – dálkový let | 1 500–1 800 ppm | Nad doporučenou hranicí, ale stabilní |
| Přistání a čekání | výrazné nárůsty | Opakování boardingové situace |
Odborný závěr Protronix s.r.o.
Naše měření potvrdilo to, co odborná literatura dlouhodobě dokumentuje, ale co se k běžnému cestujícímu málokdy dostane:
- Letadla legislativní limity plní. Hranice 5 000 ppm CO₂ daná FAA/EASA (CS/FAR 25.831) nebyla v žádné fázi překročena. Z hlediska bezpečnosti je tedy vše v pořádku.
- Z hlediska komfortu a zdravotní pohody to však v pořádku není. Hygienicky doporučovaná hodnota 1 000 ppm je překračována prakticky po celý let a v kritických fázích – nástup, vzlet, přistání – až několikanásobně.
- Hlavním viníkem nejsou aerolinky, ale fyzikální a provozní omezení. Při stojícím letadle není odkud brát stlačený vzduch v dostatečném množství; při vzletu se část bleed air využije pro tah motorů; klimatizace je svázána se zdroji energie.
- Otázka monitoringu. V kabinách dopravních letadel se dnes CO₂ standardně kontinuálně neměří – přestože jde o jednoduchý, relativně levný a velmi vypovídající indikátor kvality vzduchu a funkčnosti ventilace.
Co z toho plyne pro náš obor?
Pokud se s podobnými problémy potýkají i extrémně přísně regulovaná prostředí jako letadla, je o to důležitější mít kontinuální monitoring CO₂ tam, kde regulace tak silná není – v kancelářích, učebnách, zasedacích místnostech, sálech, posilovnách, restauracích, ordinacích.
Naše čidla (nejen) CO₂ a kombinovaná čidla umožňují přesně to: spojit měření CO₂ s řízením vzduchotechniky, takže se přívod čerstvého vzduchu řídí podle skutečné obsazenosti místnosti, nikoli podle teoretického projektu.
Co si z toho vzít jako projektant nebo facility manager
- Doporučená hodnota 1 000 ppm CO₂ by měla být regulační cílovou hodnotou pro VZT, nikoli akademickou referencí.
- Bez kontinuálního měření nelze garantovat, že systém ventilace pracuje tak, jak byl navržen – platí to v letadle i v zasedačce.
- Demand Controlled Ventilation (DCV) řízená podle CO₂ snižuje spotřebu energie a zároveň zvyšuje kvalitu vzduchu v obsazených hodinách.
- CO₂ je dobrý indikátor – ukáže nejen kvalitu vzduchu z hlediska vydýchaného vzduchu, ale i nepřímo riziko šíření přenosných onemocnění.
Prohlédněte si naše čidla CO₂:
VÍCE INFORMACÍ
Závěrem
Letadlo je fascinujícím technologickým prostředím – udržuje cestující při životě v podmínkách, které by je jinak za pár vteřin zabily. Současně je to ale prostředí, kde i přes obrovskou technickou vyspělost stále bojujeme se základním pravidlem všech vnitřních prostor: dostatek čerstvého vzduchu na osobu. A právě tam, kde se s tímto pravidlem zápasí, má smysl měřit. Ne odhadovat, ne se spoléhat na projekt, ale měřit.
Naše čidla CO₂ tuto roli plní každý den v tisících budov po celé Evropě. Tento experiment v letadle byl jen menší ilustrací toho, jak rychle dokáže senzor odhalit problém, který lidský organismus sice cítí, ale neumí pojmenovat.
Již více než 20 let se specializujeme na vývoj a výrobu špičkových čidel kvality vzduchu - například čidla koncentrace CO2, organických látek, vlhkosti, teploty či prachových částic. Nabízíme také řešení pro detekci úniku chladiva nebo monitoring radonu. ...