Курс лекций РостовнаДону 2011 министерство образования и науки рф фгаоу впо институт архитектуры и искусств
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
комплексом санитарно- гигиенических характеристик (СГХ), определяющих потенциальную опасность материалов для здоровья человека и их соответствие гигиеническим требованиям, которые предъявляются к материалам или изделиям конкретного назначения. Опасность материала может проявляться в результате загрязнения окружающей среды, например, воздуха в помещении, или непосредственного контакта с ним человека. Неблагоприятное воздействие на организм обусловлено совокупностью взаимодействий между материалом, средой и 120 человеком. Комплексом санитарно-химических характеристик (СХХ) определяется опасность выделяющихся из материала веществ, загрязняющих среду обитания человека. Загрязнение среды, контактирующей с поверхностью, в первую очередь отделочных строительных материалов, происходит газообразными веществами и твердыми частичками пыли, которые образуются из-за трения. В этом случае говорят о процессе эмиссии, миграции из материала содержащихся в нем летучих соединений и частиц. Этот процесс может быть усилен условиями эксплуатации, действием высокой температуры, радиации, механических нагрузок и др. Таким образом, сама контактирующая с материалом среда может вызывать реакции, приводящие к образованию мигрирующих соединений. При этом образовываются так называемые вторичные загрязнители, которые также могут быть вредны для человека. Миграция веществ в материале – сложный многостадийный процесс, продолжительность которого может составлять от нескольких часов до многих месяцев, а иногда и лет. Скорость движения мигрирующих веществ из материала к границе его раздела со средой определяется скоростью диффузии веществ в материале, степенью кристалличности последнего и другими его структурными и эксплуатационно- техническими свойствами. Поэтому химический состав материала является одним из важнейших показателей целесообразности его применения в строительстве жилых и общественных зданий, так как концентрация токсичных веществ в воздухе помещения определяет возможность пребывания в нем человека. При оценке качества воздуха в закрытых 121 помещениях практикуется использование предельно- допустимых концентраций ПДК, установленных для веществ, которые могут выделяться в атмосферу. Однако такую оценку нельзя считать оптимальной, поскольку воздух в закрытых помещениях значительно отличается от атмосферного (ограниченный объем, отсутствие фактора «разбавления», поглощение химических веществ строительными материалами и последующее их выделение и др.). Последние исследования показали, что для жилищного строительства при выборе материалов следует учитывать, что значения предельно допустимых концентрацией (ПДК) для токсичных веществ, в соответствии с их кумулятивными свойствами, должны быть уменьшены в сотни раз. Об опасности этих веществ можно судить по их бальной оценке – по классу опасности. Для большинства из них, даже несмотря на низкий класс, возможны опасные последствия для здоровья людей. Последствия влияния опасных химических веществ, содержащихся в материале, трудно прогнозируются, так как недостаточно изучено их воздействие на различные возрастные группы, синергический эффект и др. В отечественной и зарубежной практике параметры проведения санитарно-химических экспериментов регламентируются весьма условно, без учета многообразия факторов, влияющих на миграцию токсичных соединений. Поэтому наиболее целесообразный путь гигиенического нормирования ингредиентов строительных материалов – установление допустимых уровней миграции вредных веществ на стадии выхода с предприятия-изготовителя, так как это позволяет контролировать их свойства в рамках 122 предупреждающего надзора. Учитывая, что в начальный период после изготовления материала вредные вещества выделяются наиболее интенсивно, и, зная концентрации этих веществ на выходе материала из производства, можно определить их содержание в воздухе к моменту заселения квартир. Неблагоприятное воздействие строительных полимерных материалов на организм человека, обусловленное, в частности, выделением вредных веществ во внешнюю среду при эксплуатации изделий, практически можно устранить только удалением такого материала из помещения. Чтобы избежать подобных действий, необходимо уже на стадии проектирования предопределить выбор, закладывая в проект только безопасные для человека материалы или, другими словами, отказаться от применения строительных материалов, содержащих в своем составе даже микродозы опасных веществ. Это будет ориентировать и стимулировать производителей на выпуск только экологичных материалов и изделий. Реализация на строительном рынке в этом случае будет также предопределена выбором потребителя – отказом от покупки опасных материалов и отказом от применения материалов, содержащих вредные для человека вещества. Поэтому основная задача архитектора, строителя и других специалистов состоит в рациональном выборе материалов уже на стадии проектирования. При этом для всех материалов, независимо от области их применения, должно соблюдаться общее требование – они не должны выделять в окружающую среду вредные вещества. Всегда следует избегать применения материалов, содержащих в своем составе вредные для человека вещества. 123 Зная рецептурный состав материала или анализируя данные гигиенических сертификатов на некоторые виды строительных материалов, можно с высокой степенью вероятности предположить возможность выделения летучих соединений, являющихся исходными компонентами материала или продуктами их деструкции. Пример такого анализа приведен в табл. 12.1. Наибольшую опасность по санитарно-химическим характеристикам (СХХ) представляют собой полимерные (синтетические) строительные материалы, композиционные материалы с синтетическими компонентами или добавками и материалы на минеральных вяжущих, полученных с использованием отходов промышленности. Применение полимерных материалов в условиях, связанных с их воздействием на человеческий организм, в большинстве случаев жестко регламентируется соответствующими гигиеническими требованиями к самим полимерам, исходным веществам для их синтеза (мономерам, катализаторам и др.), а также к ингредиентам композиций. Для многих из материалов есть альтернативные варианты продукции, экологические свойства которых значительно улучшены, что позволяет отказаться от применения материалов, содержащих в своем составе опасные для здоровья вещества. Сегодня известно, что контакт человека с феноло-, мочевино-, меламиноформальдегидными, эпоксидными, полиэфирными смолами, полиамидами, поливинилхлоридом, каучуками и клеями различного состава может быть причиной аллергических дерматитов. 124 Таблица 12.1 Материалы и типичные источники выделения опасных для здоровья человека веществ Наименование материала Область применения Химические добавки Выделяемые токсичные вещества Паркетные доски Лицевое покрытие пола Отвердители Формальдегид, фенол, нафтохлорбензол, хлорфенол, бутиловый спирт, бутил- ацетат, анилин ДВП, ДСП Домостроение Органические Фенол, формальдегид, смолы аммиак, толуол СМ на минеральных вяжущих Отделка стен Полимерные смолы, отходы производства полимеров Соединения фосфора, фтора, летучие органические вещества Полимерные материалы Покрытие потолков, стен, полов Пластификатор, отвердители Фенол, стирол, аммиак, ацетон, формальдегид Линолеум ПВХ Покрытие полов Полимерные смолы, стабилизаторы Бензол, толуол, кумол, хлороформ, четырех- хлористый углерод Панели ПВХ Декоративная отделка Смолы, органические , вяжущие материалы Винилхлорид, фталаты, стирол СМ специального назначения, например, клеящие мастики Домостроение, ремонтные работы Вяжущие материалы Формальдегид, нафтол, фталаты, этилацетат, октил, бензол, толуол Теплоизоляционные материалы, утеплители и пенопласты Домостроение Пластификатор, органические смолы Фенол, формальдегид, орто- и пара- крезолы, этилбензол, бутиловый спирт, стирол Лакокрасочные материалы на органических растворителях Отделочные работы Отходы химических производств, отвердители Ацетон, ксилол, толуол, алкилацетаты, производные анилина Аллергенными свойствами обладают выделяющиеся из полимерных материалов акрилонитрил, ароматические амины (например, неозон Д), бензол, толуол, ксилолы, гексаметилендиамин, ацетон, резорцин, каптакс, фталаты, кумарон, малеиновый ангидрид, пиридин. 125 Ряд ингредиентов полимерных материалов, например, фталевый ангидрид, гидроперекиси, стирол, влияют на функции половых желез (гонадотропное действие). Известны тератогенные (возникновение пороков развития под влиянием факторов внешней среды) и эмбриотоксичные (способность некоторых химических веществ и биологических агентов при проникновении в организм беременной женщины вызывать гибель эмбрионов) свойства бензола, фенола и его производных, формальдегида. К числу химических мутагенов относят этилен- и пропиленоксиддиметил-формамид, фенол, формальдегид, эпихлоргидрин, этиленгликоль, гидроперекись изопропилбензола. Из химических веществ, входящих в состав полимерных материалов, канцерогенными свойствами обладают, например, полициклические углеводороды (3,4-бензпирен), органические перекиси. Информацию о содержании этих веществ можно получить из данных результатов химического анализа, представленных в гигиеническом сертификате на материал. Обычно информацию о конкретных свойствах, определяющих безопасность (опасность) материала, можно получить по совокупности следующих качественных и количественных показателей его санитарно-гигиенических характеристик (СГХ): • уровень токсичности; • запах; • теплоощущение при соприкосновении с материалом; 126 • коэффициент теплоусвоения; • электростатические свойства (показатели, характеризующие накопление на поверхности статического электричества; знак заряда (положительный действует неблагоприятно, отрицательный – благоприятно); • радиационная активность; • бактериостатичность и др. Одним из эффективных способов улучшения санитарно- гигиенических свойств материалов является отказ архитекторов и реставраторов от использования того из них, который содержит вредные, токсичные вещества и оказывает другие неблагоприятные воздействия на человека. В этом случае производитель будет искать пути повышения безопасности продукции, следовательно, можно ожидать повышение его экологического качества. Если анализ безопасности материалов проводится для реставрационных проектов, необходимо предусмотреть защитные средства для исключения прямого контакта человека с опасными материалами. Этот же прием может быть использован и в новом строительстве, если выбранный материал по санитарно-гигиеническим параметрам содержит вредные вещества, но для выбора по эксплуатационно- техническим параметрам нет альтернативных вариантов. 12.3. Экологическая оценка строительных материалов по показателю их радиационной безопасности (радиационная гигиена) Человек большую часть своей жизни проводит в здании, испытывая, помимо природного радиоактивного излучения, нагрузки от техногенно измененной среды обитания, в первую 127 очередь от строительных материалов, которые использованы при строительстве зданий. Например, при проживании в течение года в домах со стенами из различных материалов человек испытывает следующие варианты радиоактивного воздействия: • в кирпичном доме – от 50 до 100 мбэр; • в бетонном доме – от 70 до 100 мбэр; • в деревянном доме – 30 – 50 мбэр. Для сравнения человек за год получает излучения: • от космических лучей – 45 мбэр; • от почвы – 15 мбэр; • от воды, пищи, воздуха – 25 мбэр; • от рентгеновской диагностики (флюорография) – 370 мбэр; • при перелете самолетом на расстояние 2400 км – 1 мбэр; • ежедневный в течение года 3-часовой просмотр ТВ – 0,5 мбэр. Согласно нормам радиационной безопасности (НРБ- 76/87) для людей, работающих в контакте с радиоактивными излучениями, предельно допустимая доза за год установлена 5 бэр. Перечисленные в примерах нагрузки находятся в пределах естественного радиационного фона. Среди зданий по этому показателю благоприятно выделяется деревянный дом. Радиоактивность материала может быть связана с его месторождением или с использованием сырья из каменоломен, карьеров и т.п., находящихся вблизи зон техногенного радиационного загрязнения литосферы. Таким образом, радиационное загрязнение строительных материалов может быть обусловлено не только его происхождением, но и привнесением в него из окружающей среды радиоактивных веществ-загрязнителей. В каждом случае это отрицательное 128 свойство можно диагностировать по химическому составу материала. Например, следует избегать применения строительных материалов, содержащих тяжелые металлы. Поэтому уже при проектировании нужно знать характеристики радиационной опасности материала, а при их выборе стараться избегать использования материалов с высокими показателями радиационной активности, в первую очередь, для жилых и общественных зданий.Необходимо знать, что для одного и того же вида материала показатели по радиоактивности могут отличаться в зависимости от их месторождения, поэтому возможен некоторый разброс данных от средних фоновых значений. Радиоактивность всех горных пород обусловлена присутствием в нихдолгоживущих (т.е. имеющих очень большие периоды полураспада) радионуклидов, принадлежащих к семействам урана – 238, тория – 232 и калия – 40. Среднее содержание (кларки) в земной коре этих радионуклидов составляет: 238 U – 2,1·10 -4 %, 232 Th – 7,0 – 10 -4 %, 40 К – 1,8 %. Согласно требованиям ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов», обязательно исследуются образцы строительных материалов на удельную суммарную эффективную активность естественных радионуклидов: Радия-226, Тория-232 и Калия-40. Критерием оценки является удельная эффективная активность А эфф , по которой устанавливается принадлежность материала к классу безопасности (табл. 12.2)и определяются возможные области его использования. Эти характеристики указываются в гигиенических сертификатах на строительные материалы. 129 Таблица 12.2 Радиационно-гигиеническая оценка и требования к материалам по ГОСТ 8267-93 Материал Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, А эфф Класс безопасности Установленная область применения Щебень, гравий, песок До 370Бк/кг 1 Во вновь строящихся жилых и общественных зданиях Щебень, гравий, песок Свыше 370 до 740Бк/кг 2 Территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных зданий и сооружений Щебень, гравий, песок Свыше 740 до 1350Бк/кг 3 В дорожном строительстве вне населенных пунктов Следует соблюдать осторожность при выборе новой строительной продукции, так как специальных требований к ней еще нет. Например, в настоящее время не предъявлены требования к многочисленным вариантам сухих смесей для штукатурных и других подготовительных работ под окончательную отделку фасадных поверхностей и поверхностей внутри помещений, несмотря на то, что для их изготовления практически всегда применяют песок. В документации на эту продукцию нет характеристик радиоактивности материала. В такой ситуации при выборе материалов, пока не будет регламентирована радиационная безопасность при их производстве, целесообразен оперативный контроль радиационных свойств практически всех перечисленных в табл.12.2материалов и, в первую очередь, материалов, полученных с использованием отходов – шлаков, золы, фосфогипса и др. 130 12.3. Экологическая оценка строительных материалов по показателям пожарной безопасности Катастрофические последствия пожаров заставляли людей обращать внимание на разработку мер по их предотвращению и защите от них. К наиболее эффективным мероприятиям можно отнести оценку пожарной безопасности материалов и целесообразный выбор тех из них, которые обеспечат минимальный ущерб при пожаре. Оценка строительных материалов по показателям пожарной безопасности проводится по общепринятым в Государственной противопожарной службе нормативным показателям, которые характеризуют пожароопасные свойства строительных конструкций, отделочных и облицовочных материалов, покрытий полов и кровли. В связи с введением в действие «Перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности» каждый строительный материал, представленный на рынке, должен иметь «Сертификат пожарной безопасности», в котором даны характеристики его пожарной безопасности, а материал отнесен к определенной группе по возгораемости и показателям огнестойкости. По огнестойкости конструкции и конструкционные строительные материалы принято делить на три группы: несгораемые – это, в основном, конструкции из минеральных материалов, трудносгораемые – из смешанного типа материала минерально-органической природы и сгораемые – из материалов органической природы. Сгораемые материалы подразделяют по группам горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности продуктов горения. В общем виде деление пожароопасных строительных материалов на группы и их характеристики приведены в табл. 12.3. Таблица 12.3 Основные характеристики пожарной опасности сгораемых материалов В Федеральном законе № 123-ФЗ от 22 июля 2008 г.. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и пп. 5.3 – 5.8 СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» дана классификация характеристик пожарной опасности строительных материалов по группам: горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности. |