Экологическая оценка строительных материалов

В строительстве экологическая оценка проекта, участка земли, применяемых материалов стала неотъемлемой частью технологического процесса возведения любого здания. Поэтому, чтобы подчеркнуть хорошее качество материала или изделия, применяют термин «экологически чистый», не задумываясь о том, что материал может быть и грязный. То, что подразумевают под этим термином, в действительности является эколого-гигиенической характеристикой материала. В основу такой оценки положено наличие или отсутствие вредного воздействия материала на человека, находящегося в здании, в конструкциях которого использован этот материал. К веществам, опасным для человека, относятся металлы: хром, свинец, ртуть, кадмий и др. Они могут находиться в виде солей и других соединений в красках, цементе и особенно в материалах, производство которых налажено из отходов (в этом один из парадоксов использования отходов: это полезно с экологической точки зрения, потому что отходы использованы, но может быть опасно для человека). Соединения тяжелых металлов вместе с воздухом могут оказаться в рабочих помещениях и поступить в организм человека или, растворяясь в воде, воздействовать на кожу и слизистые оболочки. Наиболее полно изучены санитарно-гигиенические свойства у полимерных строительных материалов. Практически не проводится такая работа и оценка конструкций и теплоизоляционных материалов на основе неорганического сырья. Эти материалы могут содержать неблагоприятные для человека и окружающей среды компоненты. Другая составляющая эколого-гигиенической оценки — радиационно-гигиеническая, которая введена в действие ГОСТ 30108 — 94.

Такому анализу в обязательном порядке должны подвергаться искусственные и природные каменные материалы, в особенности материалы из отходов производства и побочных продуктов. Сущность анализа состоит в определении суммарной удельной активности естественных радионуклидов (Аэфф) в Бк/кг. Основные природные радионуклиды, встречающиеся в строительных материалах — это радий (226 Ra), торий (232 Тп), калий (40 К). Суммарная удельная активность радионуклидов рассчитывается с учетом их биологического воздействия на организм человека. В зависимости от ее значения определяется возможная область применения данного материала. Так, при Аэфф < 370 Бк/кг материал разрешен для всех видов строительных работ, при Аэфф = = 370...740 Бк/кг материал разрешен для дорожного строительства, в том числе и в пределах населенных пунктов, и для промышленного строительства. При Аэфф > 1350 Бк/кг вопрос об использовании материала требует согласования с Госкомсанэпи-демнадзором. При производстве строительных материалов наибольшую опасность для здоровья людей представляет природный радиоактивный газ радон, являющийся продуктом, полученным из горных пород и материалов из них. Каждый строительный материал, содержащий в своем составе полимеры, отходы промышленности, должен получить сертификат качества и экологической безопасности для применения его на территории России в том или ином виде сооружения. В нормативно-методической документации и со-ответственно в сертификате на строительный материал указывается область его применения: для строительства жилых зданий, детских и школьных зданий, лечебно-профилактических учреждений и других зданий группы А; нежилых зданий и сооружений группы Б, В и Г; вспомогательных сооружений: подземных переходов, перронов и т.п.

Радиационно-гигиеническая и санитарно-гигиеническая оценка строительных материалов характеризует безопасность материала, примененного для разных групп зданий. Однако подход к экологической оценке строительных материалов должен быть иным. При оценке следует учитывать влияние на окружающую среду не только самого материала, но и всего комплекса процессов, сопровождающих материал по его жизненному циклу1 от «рождения» — изготовления или добычи до самой его «смерти», т.е. до полного уничтожения, захоронения или, что более предпочтительно, повторного использования для получения новых материалов или изделий. Последнее позволяет замкнуть жизненный цикл материала, сократить количество отходов и количество добываемого сырья, т. е. жизненный цикл при его глубочайшей оценке с позиции экологии способствует ресурсосбережению. Ни один материал, используемый в строительстве, не может быть назван экологически чистым, так как ни один материал не может быть изготовлен без затрат материальных ресурсов и энергии, которые могут нести отрицательные качества для окружающей среды. Рассматривая жизненный цикл любого материала, можно для каждого вида строительных работ выделить нежелательные с экологической точки зрения материалы или вещества, использования которых следует избегать (например, бетон и бетонные изделия). Само производство не сопровождается выбросами вредных веществ для окружающей среды (в том числе и для человека). При эксплуатации таких изделий они не будут выделять вредных веществ. Долговечность и надежность их не могут вызывать сомнений, а утилизация отслужившего материала должна вписываться в природные экосистемы. Такой материал должен использоваться в качестве сырья для других материалов или использоваться повторно (рисайклинг).

Примером рисайклинга служит использование стеклобоя и отслужившей стеклотары для получения новых стеклоизделий. В этом случае отпадает нужда в добыче, транспортировке и подготовке сырья, а также исключается энергоемкий и сопровождающийся вредными выбросами процесс стекловарения. Для широкого внедрения рисайклинга необходима прежде всего организованная система сбора стеклоотходов. То же самое касается материалов, бумаги и многих других бытовых и хозяйственных отходов, в том числе и производства. Промышленные отходы и отслужившие материалы и изделия могут использоваться для производства строительных материалов, например, использование компонентов отслуживших свой век железобетонных конструкций. Такие конструкции дробятся и из них выбирается арматура, щебень и мелкий заполнитель. Арматура используется как металлолом, а заполнители идут для приготовления нового бетона. В этом отношении строительство с его огромной материалоемкостью может сыграть важнейшую роль в деле защиты окружающей среды. К экологически чистым и экономичным строительным материалам можно отнести кирпич типа «геокор», сделанный из местного сырья — торфа. Это принципиально новый, впервые изобретенный в России теплоизоляционный материал. Торф — самое дешевое и самовозобновляющееся сырье. На «геокор» получены сертификаты; и материал внесен в нормативы. Внедрение торфо-блоков позволит на 80% сократить расход кирпича, блок размером в четыре кирпича весит не более 4 кг. «Геокор» можно использовать не только как утеплитель, он способен в течение 24 ч. убивать бактерии туберкулеза.

Появилась возможность использовать его в лечебных целях, облицовывая им стены и потолки больниц и других учреждений. По прочности он не имеет себе равных, выдерживает нагрузку 8... 12 кг/см2. По долговечности «геокор» сродни каменным и бетонным конструкциям. Он не только прочен, легок, но является и прекрасным адсорбентом, например, уровень радиации в помещении из торфа снижается в пять раз. Кроме того, в здании сохраняются нужная влажность, постоянная температура.