CC BY
50
Триединая задача экологии применительно к проблемам строительства
Н.Г. Волкова, Ю.К. Попова
НИИСФ РААСН
При решении строительных проблем следует учитывать взаимосвязь между климатом местности, атмосферным воздухом, состоянием внутренней среды помещения и химической безопасностью строительных материалов.
Климат зависит от природных и антропогенных воздействий. В XXI век цивилизация вступила с увеличением природных катаклизмов на Земле, за последние 35—40 лет число их, по данным главы МЧС РФ, возросло в несколько раз. Последствия природных катаклизмов и антропогенных воздействий в ряде случаев оказывают негативное влияние на экосистему. Изменение состава атмосферы, главным образом, содержания углекислого газа и водяных паров, обусловливает парниковый эффект, который приводит к потеплению. Все климатические изменения непосредственно сказываются на качестве окружающей среды, ограждающих конструкциях и энергопотреблении зданий.
Человек, являясь частью экосистемы, постоянно находится в среде наружного или внутреннего воздуха помещения, потребляя его в среднем до 25 кг в сутки. Поэтому наиболее острой проблемой является обеспечение требуемого качества воздушной среды, соответствующего гигиеническим стандартам, с учетом влияния ограждающих конструкций [1].
Среди широкого ассортимента новых строительных материалов часть из них является экологически опасной, так как продукты распада полимерных материалов оказывают токсичное влияние, загрязняя внутреннюю среду помещения.
Климат характеризуется многолетними сезонными режимами погоды, поступлениями солнечной радиации, процессами циркуляции воздушных масс и степенью их загрязнения и зависит от географического положения местности, а также от топографии подстилающей поверхности. Теории климата основаны на полуэмпирической модели термического режима атмосферы, учитывающей влияние строения земной поверхности, солнечной радиации и др.
Россия играет особую роль в экосистеме планеты, обладая большими территориями, почти не затронутыми хозяйственной и промышленной деятельностью, являясь резервом устойчивости биосферы Земли. Арктический регион вместе с морской экономической зоной и континентальным шельфом, прилегающим к побережью, составляет порядка 30 процентов территории Российской Федерации, что значительно улучшает экологическое состояние планеты. Арктика фильтрует загрязненные потоки воздуха, формируя глобальные атмосферные процессы и сохраняя экологическое равновесие на планете.
Очевидность изменения климата обусловливает необходимость нового подхода к решению экологических проблем [2]. Мониторинг качества воздуха и характер изменения климата на территории РФ осуществляется Росгидрометом и его организациями [3]. Точность используемых ими методов соответствует результатам наблюдений, получаемых в лабораториях ЕРА США и Европейского Центра управления качеством воздуха и контроля загрязнений [1].
Топография региона влияет на экологическую ситуацию приземного слоя атмосферы. Для ряда городов РФ (Новокузнецк, Кемерово, Саратов, Норильск) неблагополучное состояние воздушного бассейна усугубляется их размещением в низинах и котловинах пойм рек. При застойном воздухе над городом степень загрязнения усиливается приземной инверсией, приводящей к высокой концентрации вредностей, с возможностью образования смога (дымного тумана). Так, в Лондоне в 1952 г. от смога в течение 5 дней погибло более 4 тыс. человек [4].
Климат местности вблизи искусственных водохранилищ (Краснодарское, Красноярское, Братское и др.) претерпел изменения в сторону его значительного увлажнения, в связи с этим возникли проблемы с микроклиматом и состоянием ограждающих конструкций зданий и сооружений.
Особенности атмосферного воздуха последнего десятилетия, связанные с изменением в системе общей циркуляции воздушных потоков в северном полушарии и «парниковым эффектом», привели к общему потеплению климата в Москве: среднегодовая температура за этот период составила 4,1 оС, на 0,8 оС превысив среднегодовую температуру предшествующего 30-летнего периода. Появилась тенденция к значительной повторяемости в холодный период сочетания сравнительно высокой (выше 0 оС) температуры воздуха с повышенной (более 70%) влажностью воздуха, приводящего к оттепелям, отрицательно воздействующим на конструкции зданий, сооружений, дороги, коммуникации, ухудшающим здоровье.
Исследования температурного режима Московской области (МО) в холодный период года показали, что характер колебаний средних температур при максимальных и минимальных значениях различен. Так, максимальные значения средних температур (пики) меняются незначительно, в то время как минимальные значения средних температур имеют тенденцию повышения см. рис. 1. [5].
Вероятность и количественные значения предлагаемых климатических изменений приводятся в сравнение с нормой, за которую принимаются средние многолетние и экстремальные характеристики климатических параметров за определенный пери-
4 к^ п& , & 4 & < # # # 4* # 4 #
ч-" ч-' Ч-" Ч-1 \ ^ \ ^ ч -' г т т т
\
Рисунок 1. Ход средних температур г. Коломна.
од. Учет отрицательных климатических воздействий необходим для обеспечения качества строительства, надежности и долговечности строительных объектов, эффективного использования материальных и топливно-энергетических ресурсов.
Для выявления пространственно-временной динамики изменчивости температурного режима на территории России в НИИСФ были проанализированы данные наблюдений ряда метеорологических станций, расположенных в различных климатических условиях и имеющих продолжительный (около 100 лет) ряд наблюдений до 2000 г. [5].
При анализе климатических параметров за аномалии температуры воздуха принимались отклонения от средней многолетней нормы, принятой по средней температуре периода устойчивого температурного режима. По наблюдениям до 1960 г., согласно полученным данным, на территории России произошло повышение средней годовой температуры воздуха в среднем на 0,1-0,4 0С.
Отмечено повышение температурного фона в зимний период. Результаты расчетов показали, что температура воздуха за три зимних месяца стала в среднем на 0,2-1,0 оС выше нормы, причем особенно выделяются температурные тренды в последние два десятилетия, когда температура воздуха зимой была на 1-3 оС (1981-1990 гг.) и на 1-5 оС (1991-2000 гг.) выше нормы. При проведении исследований принято к рассмотрению влияние потепления климата на основные нормируемые климатические параметры: продолжительность, среднюю
температуру и градусосутки отопительного периода. За период 1981-1990 гг. продолжительность отопительного периода уменьшилась на 5-10 суток, средняя температура воздуха отопительного сезона повысилась на 1-2 оС, соответственно количество градусо-суток уменьшилось на 300-600 гра-дусо-суток.
На рис. 2. показан график изменения градусо-суток отопительного периода г.Москвы, из которого очевидна устойчивая тенденция потепления воздуха в городе.
В наименьшей степени оно проявилось в северных районах (Архангельск, Верхнеимбатск, Якутск). Особенно значительными до 2,9 оС (Абакан) были
Рисунок 2. Градусо-сутки (гсоп) за время отопительного периода с отрицательной температурой воздуха (Москва).
2009
109
5
отклонения от нормативных значений характеристики отопительного периода в последнее десятилетие с 1991-2000 гг. Продолжительность отопительного периода уменьшилась на 7—15 суток, средняя температура повысилась на 1—3 оС, количество гра-дусо-суток сократилось на 400—800.
Полученные данные свидетельствуют, что потепление неравномерно распределяется по территории России. В ряде регионов оно привело к сокращению продолжительности отопительного периода, и как следствие — уменьшению энергозатрат на теплоснабжение зданий и сниженению выбросов от ТЭЦ и котельных в атмосферу.
Прогресс химической науки подарил миру около 2 миллионов химических соединений, ежегодно синтезируются новые, но лишь немногие из них проверяются на безопасность, канцерогенность и муто-генность. По данным Грушко Я.М. [6], в крупных промышленных центрах канцерогенные вещества составляют до 80 процентов от общего количества веществ, находящихся в загрязненном воздухе. В большей степени это относится к выбросам промышленных предприятий. Данные по качеству воздуха в городах, полученные Государственной сетью мониторинга загрязнения атмосферы, в течение десятилетий обрабатываются Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова. К наиболее характерным загрязняющим веществам относятся диоксид серы, окись углерода, диоксид азота, свинец, озон, фенол и аммиак и др. Оценка степени загрязнения воздуха производится по государственным критериям качества воздуха ПДК (предельно допустимая концентрация) с учетом норм, утвержденных Минздравом, и критериям, принятым Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ).
По данным Н.Еланского (РАН), в Российской Федерации, где на 15 процентах территории страны проживает более 60 млн человек, загрязнение природной среды превышает допустимые нормы.
Всем памятны периоды задымления Москвы от
горящих торфяников. Воздух был перенасыщен токсичными продуктами горения. Излишнее осушение торфяных болот, повлиявшее на водный баланс местности и повредившее верховые болота — регуляторы стока и питания рек, привело к экологическому бедствию.
Урбанизация — характерное явление нашего времени. В крупнейших городах России и их окрестностях сосредоточены промышленные предприятия, объекты коммунального хозяйства и авиа- и автотранспорт, выбросы от которых являются основной причиной загрязнения воздушного бассейна. В 34-х из них с населением более 500 тыс.человек проживает свыше 30 процентов городского населения. Уровень концентраций вредных веществ-примесей от выбросов промышленных предприятий и авиа - и автотранспорта обусловлен высотой застройки, переносом веществ и их рассеиванием, перемешиванием, растворением в атмосфере воздуха. Качественный состав воздуха в городах зависит от сложного взаимодействия антропогенных и природных факторов — параметров климата и топографии местности. Так, многие из городов Сибири и Урала (Барнаул, Екатеринбург, Иркутск, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Новосибирск, Хабаровск и Челябинск) расположены в неблагоприятных климатических зонах с низкой рассеивающей способностью атмосферы и характеризуются высоким потенциалом загрязнения, смогом [7-8]. Экономический кризис 90-х годов за десятилетие с 1992 по 2001 годы временно, на 32 процента, улучшил экологическую ситуацию в стране. И.М. Елшин указывает на деление территории страны по потенциалу загрязнения воздуха в зависимости от района и климатических условий [4].
Большие города являются как бы своеобразными «теплыми островами» с температурой поверхности земли на 1,5—2 градуса выше, чем в сельской местности, что приводит к интенсификации конвективного теплообмена на поверхности земли
Потенциал загрязнений Район и его климатические условия
Низкий Побережье морей Северного Ледовитого океана
Умеренный Большая часть Европейской территории РФ. Западная Сибирь
Повышенный Северный Кавказ, Побережье Дальневосточных морей. Везде туман и слабые ветры.
Высокий Урал, территория между Енисеем и Леной, Закавказье. Безветренная зима. Летом застой воздуха.
Опасный Бассейн реки Калымы, Забайкалье, горные районы. Слабые ветры и мощные инверсии, недостаток кислорода
Таблица 1. Уровни загрязнений территории РФ.
Примесь Чм Ч2 ПДКсс ПДКмр
Взвешенные вещества 0,1 2 0,8 0 0,15 0,5
Диоксид серы 0,001 0,16 0 0 0,05 0,5
Растворимые сульфаты 0,01 0,3 — — — —
Оксид углерода 3 32 7,9 <0,1 3 5
Диоксид азота 0,1 1,76 48,3 0,6 0,04 0,085
Оксид азота 0,05 0,38 0 0 0,06 0,4
Сероводород 0,001 0,014 0,08 0 — 0,008
Фенол 0,003 0,084 6,2 0,1 0,003 0,01
Сажа 0,01 0,03 0,2 0 0,05 0,15
Хлористый водород 0,06 0,06 2,9 0 0,2 0,2
Углеводороды 16 173 — — — —
Аммиак 0,05 3,01 7,8 0,3 0,04 0,2
Формальдегид 0,005 0,069 1,8 0 0,003 0,035
Ацетон 0,11 0,37 0,3 0 0,35 0,35
Бензол 0,3 6 1,2 0 0,1 1,5
Цианистый водород 0,001 0,046 — — 0,01 —
Ксилол 0,13 2 4,1 0,2 0,2 0,2
Толуол 0,44 6 12,9 0,5 0,6 0,6
Таблица 2. Характеристика загрязнений атмосферного воздуха в Москве по данным МосЦГМС за 1994 г.
ПДКсс — величина предельно-допустимой концентрации среднесуточной, мг/м ; ПДКмр — величина предельно-допустимой концентрации максимально-разовой, мг/м3; Ч — средняя концентрация за период наблюдений(1.01-31.12.94 г.), мг/м3;
— максимальная концентрация, в мг/м3;
— число случаев в % к общему числу измерений п, когда концентрация превышала ПДКмр;
д2 — число случаев в % к общему числу измерений п , когда концентрация превысила ПДКмр в 5 и более раз.
и увеличению миграции вредных веществ. По данным Н. Еланского (РАН), максимальный процент загрязнений (до 90 процентов) дают не предприятия, а транспорт и бытовая химия.
Высокий уровень загрязнения увеличивает заболеваемость органов дыхания на 41 процент , возникновение злокачественных новообразований на 35 процентов по сравнению со статистикой городов с меньшим уровнем загрязнения. Особенно тяжело переносится загрязненный воздух людьми с хроническими заболеваниями сердца и системы кровообращения.
Интенсивный подсос или вдувание в течение многих лет загрязненного или отравленного воздуха в квартиры нижних этажей в жилых массивах вблизи промзон и автомагистралей, усиливающийся при работе принудительной вытяжной вентиляции, отрицательно сказывается на здоровье жильцов, особенно в случае проникновения озона, возникающего в результате фотосинтеза во время смога и накапливающегося в приземном слое атмосферы. Большие концентрации озона приводят к хроническим заболеваниям и потере сознания, особенно у детей и пожилых людей. Если же квартиры не имеют сквозного продувания, а по типовым проектам таких квартир в доме порядка 50—60
процентов, вредные факторы аккумулируются и накапливаются.
Высокая естественная запыленность и пыльные бури приводят к тому, что средние уровни запыленности воздуха в городах России в 2—3 раза выше, чем в аналогичных городах Европы. В некоторых городах уровни запыленности превышают ПДК в 10 раз и более. Зимой запыленность воздуха на 50 процентов ниже, чем летом, особенно у автомагистралей, в жилых районах она снижается на 20—35 процентов.
Наиболее опасны мелкие частицы пыли диаметром меньше 10 мк, способные достигать нижних частей респираторного тракта, вызывая заболевания органов дыхания, кардиологические, рак легких. По мнению многих ученых, воздействие высоких пиковых концентраций вредных веществ более опасно, чем длительное воздействие низких.
О характере загрязнений атмосферного воздуха в г. Москве можно судить по данным таблицы 2.
Влияние неблагоприятных факторов на атмосферный воздух города можно проследить на примере такого мегаполиса, как Москва. Контроль состояния воздушной среды проводится Центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на 16 стационарных постах и 7 городских
5 2009 111
постах. Климатические исследования атмосферы осуществляются обсерваторией МГУ им. М.В.Ломоносова, где замеряются почти 40 показателей метеорологического, радиационного режима атмосферы, химический состав осадков [8-10].
Прозрачность атмосферы для солнечной радиации, как одна из главных характеристик климата, является косвенным показателем загрязненности воздуха. За последний 40-летний период, интегральный коэффициент прозрачности атмосферы уменьшился на 3%, аэрозольная оптическая толщина атмосферы выросла на 39%. Загрязнение атмосферы вызывает уменьшение прямой радиации при ясном небе на 9%, суммарной — на 5% и, если за короткий период оптическая толщина атмосферного слоя в Москве возросла больше, чем в два раза, то в пригороде всего на 6%, причем пылевое загрязнение играет в этом процессе незначительную роль, в основном прослеживается негативное влияние антропогенных факторов.
Эти особенности атмосферного воздуха последнего десятилетия, связанные с изменением в системе общей циркуляцией атмосферного воздуха в северном полушарии и глобальным «парниковым эффектом», привели к общему потеплению климата в Москве: среднегодовая температура за этот период составила 4,1, на 0,8 оС, превысив среднегодовую температуру предшествующего 30-летнего периода. Появилась тенденция к значительной повторяемости в холодный период сочетания сравни-
тельно высокой (выше 0 оС) температуры воздуха с повышенной (более 70%) влажностью воздуха, приводящая к оттепелям, отрицательно воздействующим на конструкции зданий, сооружений, дороги, коммуникации и ухудшающим здоровье.
За последние годы промышленные выбросы по некоторым веществам несколько уменьшились, процент же кислотных дождей в разные годы этого периода колеблется от 64% до 25% от всего количества дождей за сезон.
Экологическая проблема воздушного бассейна, напрямую связанная с качеством здоровья, жизни и ее дальнейшего воспроизводства без угрозы мутаций, определяет основы разработок по созданию инженерных систем обеспечения в зданиях воздуха с нормативными гигиеническими параметрами.
До прихода в промышленность химии органических полимеров и пластмасс для строительства здания и его внутренней отделки использовались камень, керамика, дерево, стекло, металл и производные природных материалов — все эти материалы были экологически безопасны.
Повсеместное использование пластиков и полимеров, содержащихся в строительных и отделочных материалах, привело к опасности поступления в окружающую среду антропотоксинов — химически вредных летучих веществ, возникающих в результате деятельности человека (см. таблицу 3).
По данным института гигиены им.Эрисмана, распределение вредностей (по уровню ПДК — пре-
Класс Название Условия Здоровье
1 оптимальные Все нормируемые факторы ниже или соответствуют нормам, установленным для жилых помещений Заболевания, инициированные факторами жилого помещения, отсутствуют вообще. Сохраняется здоровье проживающих и создаются предпосылки для поддержания высокого качества жизни.
2 допустимые Уровни факторов воздействия не превышают установленные гигиенические нормативы для жилых помещений. Возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются без участия врача и не должны оказывать неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья проживающих и их потомство.
3 вредные Имеющиеся вредные факторы превышают гигиенические нормативы. Превышения оказывают неблагоприятные воздействия на организм проживающих, лечение которых необходимо с обязательной консультацией у врача, амбулаторно
4 Опасные (экстремальные) Имеющиеся вредные факторы значительно превышают гигиенические нормативы. Воздействие факторов помещения создает реальную угрозу для жизни и высокий риск развития тяжелых форм заболеваний, лечение которых должно проводиться в стационаре.
Таблица 3 .Описание классов опасности экологического состояния жилых помещений.
дельно допустимых концентраций) в воздухе жилого помещения следующие:
СО2 вентиляционного воздуха — 20,0%;
СО2, выдыхаемое человеком — 13,3%;
антропотоксины — 60,7 % (до 400 веществ).
Присутствуя в воздухе в относительно малых концентрациях, эти вещества не вызывают заболеваний сразу. Но, накапливаясь, они влияют на здоровье и работоспособность человека, приводя к хроническим интоксикациям, мутациям, болезням центральной нервной системы, патологии тканей и крови.
Вредности, выделяемые строительными материалами и мебелью, в помещении сказываются на качестве внутреннего воздуха. Уровень загрязнений воздуха в квартире и офисе обычно в несколько раз выше, чем снаружи. В помещении человек проводит в среднем 10-14 часов, а дети, старики и больные 20-24 часа, подвергаясь влиянию различных токсических веществ и неблагоприятных факторов, таких как:
• формальдегид, фенол и другие летучие токсические вещества, выделяющиеся из древесностружечных плит, линолеума и многих синтетических материалов;
• электромагнитные поля от электропроводки, и электробытовых и электронных приборов, а так-
же от электротехнических устройств, находящихся поблизости от нашей квартиры;
• аллергены, находящиеся в воздухе и бытовой пыли;
• радиационные загрязнения.
Следует отметить, что при неэффективной работе вентиляции в помещениях с герметичными окнами и дверями из ПВХ, когда инфильтрация отсутствует, вероятность отравления токсичными веществами возрастает. Даже при соблюдении предельно допустимых концентраций по каждому классу изделий в ряде случаев не исключается «эффект суммации» — взаимодействие химических веществ, оказывающих токсическое влияние /11/ и возможность последующего накопления токсичных веществ в отсутствие надлежащей вентиляции и уборки помещения. Описание классов опасности экологического состояния жилых помещений представлено в работе Капраловой Д.О. [11].
Энергетический кризис вызвал потребность в повышенной теплоизоляции ограждающих конструкций, что обусловило применение высокоэффективных полимерных материалов в гражданском строительстве. Д.т.н Евсеевым Л.Д. был использован опыт космических технологий для разработки жестких пенополиуретанов и их модификаций в строительстве [12 ]. Положительным свойством поли-
№ п/п Вещества Источник поступления
1 Формальдегид ДСП, ДВП, ФРП, мастики, герлен, пластификаторы, шпатлевки, смазки для стальных форм и др.
2 Фенол ДСП, ФРП, мастики, герлен, шпатлевки, линолеумы
3 Стирол Теплоизоляционные материалы, отделочные материалы на основе полистиролов
4 Бензол Мастики, клеи, герлен, линолеумы, цемент и бетон с добавлением отходов, смазки для стальных форм и др. материалы
5 Ацетон Лаки, краски, клеи, мастики, шпатлевки, пластификаторы для бетона, смазки для стальных форм и др.
6 Этилацетат Лаки, краски, клеи, мастики и другие материалы
7 Бутилацетат Лаки, краски, мастики, шпатлевки, смазки для стальных форм
8 Этилбензол Краски, клеи, мастики, шпатлевки, линолеумы, пластификаторы, смазки для стальных форм, цемент, бетон с отходами
9 Ксилолы Мастики, клеи, герлен, линолеумы, лаки и краски, шпатлевки, смазки для стальных форм
10 Толуол Мастики, клеи, линолеумы, лаки и краски, шпатлевки и другие материалы
11 Бутанол Мастики, клеи, смазки, линолеумы, лаки и краски,
12 Свинец Цемент, бетон, краски, и другие материалы из свинецсодержащих пром. отходов
13 Хром Цемент, бетон, шпатлевки и другие материалы с добавлением пром. отходов
14 Никель Цемент, бетон, шпатлевки и другие материалы с добавлением пром. отходов
15 Кобальт Красители и строительные материалы с добавлением пром. отходов
Таблица 4 . Вредные вещества в материалах и конструкциях.
5 2009 113
Таблица 5. Строительные материалы и их воздействие на человека в жилом помещении (на примере материалов ДСП).
Разновидность и основной состав материала Технологические характеристики Наименование и воздействие токсичного вещества
ДСП: древесные опилки и стружки, пропитанные связывающим веществом — формальдегидными смолами Е1 - содержание формальдегида на 100 г абсолютно сухой массы фанеры не более 10 мг включительно Формальдегид: вызывает дегенеративные процессы в паренхиматозных органах. Сильное действие на нервную систему.
Е2 - содержание формальдегида на 100 г абсолютно сухой массы фанеры от 10 мг до 30 мг включительно -//-
ДСП ламинированная ДСП, облицованная пленкой на основе термореактивных полимеров (бумажно-смоляными пленками). После пропитки ме-ламиновой смолой бумага становится жесткой и хрупкой; затем с помощью прессования пленка «намертво» соединяется с поверхностью ДСП.
...
мерных материалов является их стойкость к действию плесени, но и эти материалы в связи с пористой структурой могут встать питательной средой для микроорганизмов [13].
Основными факторами, влияющими на долговечность полимерных материалов, являются температура, влага и свет. Следует отметить, что деструкция утеплителя вследствие механического воздействия или старения, способствует выделению токсичных веществ и поступлению их в помещение, что имеет место при разрушении защитного покрытия, как с внутренней стороны ограждения, так и при его наружном расположении, во втором случае газообразные продукты распада могут находиться в инфильтрационном воздухе. Поэтому экологический аспект применения полимерных строительных материалов в эксплуатационных условиях требует специальной оценки.
Ниже приведены некоторые полимерные материалы, применяемые в строительстве и их характеристики с точки зрения токсичности. В утеплителе из пенополистирола накопление влаги может значительно увеличить миграцию стирола и проникновение его через микротрещины в ограждающих конструкциях в помещение. Миграция веществ заметно увеличивается с повышением температуры. В порах теплоизоляционных плит стирол находится в течение 1,5-2 лет [14-16].
Теплоизоляционный материал, пенополиуретан низкой плотности, применяемый как заливочный в швах между плитами, для прокладок в притворах
окон и дверей и в качестве теплоизоляционных плит, выделяет летучие продукты — алифатические амины и др., изменяющие картину крови, проникающие через кожу и влияющие на печень и почки.
Винилхлоридные и поливинилхлоридные полимеры вызывают «винилхлоридую болезнь» — углеводородный нейротоксикоз, мутагенный эффект и злокачественные новообразования.
Арзамит-5, применяемый в строительстве в качестве щелочной замазки, приводит к аллергическим заболеваниям, изменяя картину крови.
Полиэтилен, используемый для упаковки утеплителя во избежание накопления влаги, подвержен воздействию кислорода, тепла, ультрафиолета. В результате термоокислительной деструкции полиэтилен выделяет вещества, обладающие выраженными токсическими свойствами — соли аммония, хрома, титана, формальдегид, метанол, хлориды и другие [14].
Многочисленные полимерные синтетические клеи и мастики, применяемые в строительстве, также имеют в своем составе токсические вещества, приведенные в таблицах 4 и 5.
Капраловой Д.О. предложена классификация строительных материалов, учитывающая соответствие технологических характеристик конструкции и их токсичного воздействием на организм человека. В таблице 5 представлен пример такой зависимости.
Особую опасность для воздушной среды помещения при возгорании представляют полимерные материалы и изделия (окна и двери) из ПВХ. Специ-
алисты по проблеме химической безопасности акцентируют внимание на новых синтетических материалах на основе полиуретана и поливинилхлорида и других. Горение этих материалов резко увеличивает токсичность дыма при пожарах, так как при горении поливинилхлорида образуется более 75 различных ядовитых веществ, что приводит к отравлению и гибели людей.
Введение в утеплители из полимерных материалов добавок, обеспечивающих пожаростойкость, позволяет применять их для теплоизоляции инвентарных сборных зданий, холодильников и промышленных зданий, с ограниченным сроком службы до 1520 лет (примерный срок службы полимерного утеплителя). Для жилых зданий необходимы экологически безопасные утеплители, сохраняющие свои теплоизоляционные качества в течение всего срока эксплуатации ограждающих конструкций здания во избежание преждевременного ремонта.
Экологически чистые материалы и фрагменты ограждающих конструкций из керамики разрабатываются в НИИ строительной физики РААСН д.т.н. Ананьевым А.И [17-18], а конструкционные и облицовочные материалы на основе гипсовых вяжущих. к.т.н. Бессоновым И.В. [19-20]. Во ВНИИпро-ектасбоцемент по методике к.т.н. Нейман С.М. разработаны новые материалы на основе хризотил-асбеста [21]. Новые прогрессивные экологически чистые строительные материалы создаются на кафедрах строительных материалов МГСУ.
Выводы
При строительстве промышленных предприятий и жилых зданий необходимо учитывать изменение климата и факторы, влияющие на загрязнение атмосферного и внутреннего воздуха, а также экологическую безопасность ограждающих конструкций и строительных материалов. Полученные данные свидетельствуют, что потепление неравномерно распределяется по территории России. В ряде регионов оно привело к сокращению продолжительности отопительного периода и как следствие — к уменьшению энергозатрат на теплоснабжение зданий и сокращению вредных выбросов от теплоэнергетических установок в атмосферу.
Состояние воздушного бассейна определяет основы разработок по созданию инженерных систем обеспечения в зданиях воздуха с нормативными гигиеническими параметрами. В работе представлены классы опасности экологического состояния жилых помещений и анализ влияния токсических веществ, содержащихся в новых строительных материалах, на внутреннюю среду помещения и здоровье человека.
Список литературы
1. Качество воздуха в крупных городах России за
10 лет, С-П. 1999 ГГО им. А.И. Воейкова.
2. Волкова Н.Г. О связи строительства с изменени-
ем климата. Проблемы управления качеством городской среды. VII Международная научно-практическая конференция. М., Издательство Прима-Пресс.2003 год.
3. Отчет о деятельности учреждений Росгидромета
по ведению единого государственного фонда данных о состоянии окружающей среды, ее загрязнении за 2007 год. ГУ «ВНИИГМИ-МЦД», Обнинск. 2009 г. (http://www.meteo.ru/egfd/ апа1Жк/о^2007.Мт).
4. Елшин И.М. Строителю об охране окружающей
природной среды. М. Стройиздат, 1986 г.
5. Строительная климатология. Справочное посо-
бие к СНиП. М., НИИСФ, 2006 г.
6. Грушко ЯМ. Вредные органические соединения в
промышленных выбросах в атмосферу. Справочник. Л. Химия. 1986 г.
7. Волкова Н.Г., Попова Ю.К. Воздушный режим
зданий в условиях городской среды. Сб. докладов НИИСФ «Проблемы строительной теплофизики, систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях», 2000.
8. Попова Ю.К. Состояние атмосферного воздуха
и экология жилища в промышленном городе. Проблемы управления качеством городской среды. V Международная научно-практическая конференция. М., Прима-Пресс. 2001.
9. Климатические характеристики условий распрос-
транения примесей в атмосфере. Справочное пособие. Л. Гидрометеоиздат. 1983.
10. О состоянии окружающей природной среды Москвы в 1994 г. (государственный доклад), М., 1996г.
11. Капралова Д.О. Экологическое обследование жилых помещений, как критерий безопасности для здоровья человека. Автореферат дис. на соискание уч. степени канд.биол. наук по специальности 03.00.16 Экология. 2009 г.
12. Евсеев Л.Д. О пожароопасности пенополиуретанов. Вестник отделения строительных наук (ОСН) РААСН № 13. Москва-Орел, 2009г.
13. Волкова Н.Г., Попова Ю.К. К оценке эксплуатационных теплозащитных качеств полимерных строительных материалов. М. РААСН НИИСФ. Сборник докладов «Проблемы строительной теплофизики систем микроклимата и энергосбережения в зданиях». 1998 г.
14. Шефтель В.О., Катаева СЕ. Миграция вредных химических веществ из полимерных материалов. М., Химия, 1978.
15. Вредные вещества в промышленности. Органи-
5 2009 115
ческие вещества. Справочник. Под общей редакцией Левиной Э.Н. и Гадаскиной И.Д., Л., Химия, 1985.
16. Справочник по пластмассам. М. Химия. 1991.
17. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 530-2007. Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. М. Стандартинформ. 2007.
18. Ананьев А.И. Долговечность наружных стен современных многоэтажных зданий. Жилищное строительство. Вып. 8. 2008.
19. Ялунина О.В., Бессонов И.В. Регуляция микроклимата помещений материалами на основе гипса. Сб. докладов международной практической
конференции «Гипс, его исследование и применение». Красково, 2005.
20. Ялунина О.В., Бессонов И.В. Преимущества применения материалов на основе гипсовых вяжущих с точки зрения экологии. Сб. докладов «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов» 11-го Всероссийского семинара с международным участием. Республика Башкортостан. Уфа. 2004.
21. Нейман С.М., Везенцев А.И., Кашанский С.Б. О безопасности асбоцементных материалов и изделий. М. РИФ «Стройматериалы», 2006.
