Вредные вещества, выделяющиеся из строительных материалов

Нормирование содержания загрязняющих веществ в воздушной среде помещений. Перечень наиболее распространенных и гигиенически значимых веществ, загрязняющих воздушную среду помещений жилых зданий, приведен в СанПиН 2.1.2.1002-00 [73]. Ими являются: формальдегид, фенол, сероводород, стирол, оксид азота (IV), бензол, толуол, ксилол, этилбензол и др. Кроме того, в воздухе помещений могут содержаться аэрозоли металлов: свинца, ртути и др. Многие из этих веществ высокотоксичны и относятся к 1-му и 2-му классам опасности.

Формальдегид стал в нашей стране первым химическим веществом, для которого установлен временный норматив ПДК в воздухе жилых и общественных зданий (0,01 мг/м³). Формальдегид выделяется из древесностружечных плит (ДСП), применяемых для изготовления мебели. Его выделяют многие другие материалы – пенопласты, ковровые покрытия, краски, мастики, герметики. Формальдегид является канцерогеном. Он также способен повышать пороговую чувствительность человека к другим химическим веществам. Для воздушной среды жилых и общественных зданий ПДК остальных вредных веществ не установлены. В соответствии с СанПиНом концентрация химических веществ в воздухе жилых помещений, при сдаче их в эксплуатацию, не должна превышать среднесуточных ПДК, установленных для атмосферного воздуха населенных мест, а при отсутствии ПДК_с.с  не превышать максимально разовых ПДК (ПДК _м.р). Уровень загрязнения внутри здания в 2…4 раза (в некоторых случаях в 100 раз) может превышать уровень загрязнения наружного воздуха [98, 100].

Здание имеет постоянный воздухообмен с внешней средой, поэтому все внутренние помещения в той или иной мере связаны с атмосферным воздухом. Загрязнения извне поступают внутрь здания через системы вентиляции, проветривания, через неплотности в ограждающих конструкциях. Концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе отдельных районов может достигать высоких значений. Например, среднегодовая концентрация формальдегида в воздухе городов различных регионов составляет от 0,002 до 0,025 мг/м³, а максимальная концентрация достигает 0,232 мг/м³ [101].

Защита воздушной среды от волокон асбеста. Особое внимание следует уделить экологическим характеристикам асбеста. Асбест – это вид минерального сырья, состоящего из силикатных пород волокнистой структуры, которые могут разделяться на мельчайшие волокна. Волокна асбеста коллоидных размеров способны проникать в ткани легких человека и вызывать асбестобусловленные заболевания – асбестоз, рак легких, мезотелиому плевры, хронический бронхит.

Асбестосодержащие композиции обладают огне- и водостойкостью, коррозийной стойкостью и высокой механической прочностью. Эти уникальные свойства обуславливают их широкое применение. Асбестоцемент применяется в строительстве зданий. Из асбеста изготавливают трубы водо- и газоснабжения, канализации, мусоропроводов, обмазочные теплоизоляции, штукатурные растворы, огнестойкие краски, автомобильные тормозные колодки и др.

Перечень асбестоцементных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве, приведен в ГН 2.1.2/2.2.1.1009-00 [102]. К ним относятся волокнистые и плоские листы, плитки. На основании санитарно-гигиенической оценки установлены области применения асбестоцементных материалов. Кровельным материалом (шифером) покрывают крыши зданий, гаражей, торговых палаток. Асбестоцементные листы и плитки используются для сооружения и облицовки (или отделки) наружных стен зданий, для ограждений балконов и лоджий, для устройства вентиляционных воздуховодов (в системах естественной вентиляции). Сооружение и облицовка внутренних стен и перегородок в жилых и общественных зданиях разрешены при условии последующей облицовки их глазурованной плиткой, нанесении нескольких слоёв масляной краски или других водоустойчивых покрытий. Асбестоцементными конструкциями являются стеновые панели, подоконные плиты и т.п.

В 1990 г. в Российской Федерации принята ПДК волокон асбеста в атмосферном воздухе города, которая составляет 0,06 вол/мл (в Англии 0,07 вол/мл, в Онтарио, Канаде 0,04 вол/мл). Установлено, что концентрация асбестовых волокон, равная 0,1…0,3 мг/м³, не создает повышенной онкологической опасности для населения [103].

Тем не менее проблема использования асбеста остается открытой. Для ее решения необходимо провести комплекс работ включающий:

• медико-биологическую оценку малых доз воздействия асбеста на здоровье человека с целью определения латентного (скрытого) периода заболеваний асбестобусловленными болезнями;

• эколого-гигиеническую оценку асбестосодержащих материалов и изделий в условиях их эксплуатации (использования);

• изучение влияния заменителей асбеста (стекловолокна, керамических и др. волокон) на население.

Необходимо дополнительно уточнить сферу использования асбеста в строительстве с учетом результатов последних исследований.

Мероприятия по охране среды помещений от загрязнения. Содержание загрязняющих веществ в воздухе помещений зависит от следующих факторов:

• объема помещения;

• скорости генерации вредных веществ внутри помещения;

• скорости удаления вредных веществ из помещения путем фильтрации, химического связывания и т.п.;

• величины воздухообмена с атмосферным воздухом;

• концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.

Содержание загрязняющих веществ в помещении здания можно снизить:

• достаточным воздухообменом;

• применением технических устройств для очистки воздуха;

• объемно-планировочными мерами;

• использованием экологически чистых строительных и отделочных материалов.

Основным методом по снижению загрязнения воздуха в помещении является достаточный воздухообмен.

Пример. Исходя из гигиенического уровня содержания углекислого газа СО₂ в помещении, равного 0,1%, воздухообмен на одного человека составляет 30 м³/ч. Оптимальное условие среды по содержанию СО₂ = 0,05% достигается при воздухообмене 60 м³/ч на человека. Это условие для помещения высотой 2,7 м и площадью 20 м² обеспечивается при расходе наружного воздуха 3 м³/ч на 1 м² площади.

Величина воздухообмена должна определяться степенью загрязнения воздушной среды помещения (концентрацией вредных веществ, их кумулятивным эффектом), а также степенью загрязнения атмосферного воздуха. По мнению гигиенистов, величина воздухообмена в помещении должна составлять 100…200 м³/ч [93]. Естественная вентиляция жилых помещений должна осуществляться путем притока воздуха через форточки либо через специальные отверстия в оконных створках и вентиляционные каналы. Отверстия каналов должны предусматриваться на кухнях, в ванных комнатах, уборных и сушильных шкафах. Не допускается объединение вентиляционных каналов кухонь и санитарных узлов с жилыми комнатами. Вентиляция объектов общественного назначения должна быть автономной [73].

Эффективным методом очистки воздуха от пыли, микроорганизмов и химических веществ является фильтрация. Особое значение приобретает очистка воздуха в помещениях лечебных учреждений. В воздухе больниц могут содержаться возбудители разных болезней, аэрозоли и пары медикаментов, патогенная флора, дезинфицирующие вещества. Проникновение болезнетворных бактерий в организм человека из воздуха является причиной многих заболеваний – гриппа, кори, ветряной оспы, чумы и т.п. В воздушной среде микроорганизмы – бактерии или вирусы  обычно находятся в составе бактериального аэрозоля, который представляет собой мельчайшую капельку жидкости или частицу твердого тела, взвешенную в воздухе. Бактериальные аэрозоли, как и частицы пыли, имеют размер от 1 до 2000 мкм. Частицы размером 5…10 мкм и более мелкие практически не оседают в естественных условиях и находятся во взвешенном состоянии.

Для улавливания пыли и бактериальных аэрозольных частиц используются электрофильтры, а также масляные, бумажные, матерчатые фильтры. Эти фильтры задерживают до 90% и более микроорганизмов. Для более полной очистки воздуха помещений применяют фильтры тонкой очистки. В системах с приточной и вытяжной вентиляцией и кондиционированием чаще всего используют фильтры ЛАИК, снабженные фильтрующим волокнистым материалом ФП (Фильтр Петрянова). Эти фильтры улавливают даже частицы мельчайших размеров (0,1…0,2 мкм). Они задерживают все виды микрофлоры и обеспечивают эффективность очистки воздуха до 99,3…99,99%. Недостатком фильтров является то, что они не поддаются регенерации. Смену фильтра осуществляют в том случае, когда производительность вентиляционной системы, из-за повышения сопротивления фильтра, уменьшается на 25% [104].

Использование современных воздушных фильтров в системах вентиляции позволяет очищать воздух помещений от химических загрязнений на уровне молекул. Такими фильтрами являются НЕРА- и ULPA-фильтры. Фильтрующим материалом в них служат ультратонкие стеклянные волокна. Однако эти волокна загрязняют воздух молекулярным бором и оксидами металлов. Новый класс ULPA-фильтров разрабатывается на основе политетрафторэтилена. Фильтры на основе нового фильтрующего материала имеют лучшую эффективность очистки и не загрязняют воздух [100].

Для очистки воздуха от пыли и бактериальных загрязнений применяется искусственная ионизация воздуха. При работе ионизаторов, установленных в помещении, создаются отрицательные ионы, которые заряжают частицы пыли и микрофлоры, находящиеся во взвешенном состоянии. Заряженные частицы перемещаются в направлении к положительно заряженному полюсу – к земле, полу, стенам, потолку. Осевшая пыль и микроорганизмы периодически удаляются. Чистоте воздуха в помещении способствует поглотительная способность комнатного озеленения.

Примерами объемно-планировочных решений по снижению загрязнения внутренней среды, используемых в строительной практике, являются:

1. двухсторонняя ориентация квартир с угловой, сквозной и горизонтально-вертикальной (для квартир в двух уровнях) схемами проветривания, способствующая активному воздухообмену;

2. з онирование внутреннего пространства квартиры по видам хозяйственно-бытовой деятельности, что позволяет изолировать внутренние источники загрязнения;

3. увеличение числа и площади подсобных помещений – кладовых, гардеробных, встроенных шкафов, антресолей, позволяющих складировать предметы бытовой химии и домашнего обихода (рис. 5.2) [93].