Методические подходы к комплексной оценке факторов экологической безопасности жилых и общественных зданий

Загрязняющие внутреннюю среду жилых и общественных зданий физические, химические и биологические вещества, как правило, проникают в эти здания из внешней природной среды, но зачастую в больших концентрациях образуются в самих помещениях или примыкающих к ним подсобных строениях. Одним из характерных примеров является проникновение из земной коры и скопление в жилых и общественных зданиях радиоактивного газа радона.

Концентрация радона в жилых и общественных зданиях почти всегда варьируется в широких пределах. Она зависит главным образом от того, с какой скоростью загрязняющие вещества поступают внутрь помещения. Благодаря инфильтрации в здания попадает значительное количество наружного воздуха, обновляясь за один - два часа.

Следующий фактор - это скорость взаимодействия поступающего из наружной среды вещества с веществами, находящимися внутри помещения как во взвешенном состоянии, так и на поверхности различных предметов.

В целом стратегия выработки методов комплексной оценки физических, химических и биологических факторов экологической безопасности жилых и общественных зданий может состоять из следующих направлений:

система стандартов и норм по оценке степени экологической безопасности здания;

методы контроля степени экологической безопасности различных типов зданий.

Система стандартов и норм по оценке степени экологической безопасности зданий должна базироваться на таких принципах, как контроль за средним уровнем воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека или контроль за возникновением экстремального уровня загрязнения в помещениях жилого или общественного здания.

В 70-е и последующие годы в научной теории получила развитие градостроительная экология, где основным критерием качества окружающей среды служит здоровье человека, под которым подразумевается его полноценное физическое, душевное и социальное благополучие.

Основой методической направленности решения проблемы градостроительной экологии является оздоровление окружающей и внешней среды, которое возможно на основании фундаментальных исследований в различных областях науки [36; 84].

В 80-е годы в науке развивается направление, уделяющее основное внимание социальным взаимосвязям человека с его окружением - «средовой подход». Изучаются особенности восприятия среды человеком, исследуются факторы, влияющие на поведение человека в городских условиях.

Таким образом, оформилось понимание окружающей среды человеком, в том числе жилой, городской как совокупности объективно материальной категории и ее субъективного отражения в сознании человека.

Необходимость комплексного подхода к изучению степени экологической безопасности жилой среды требует взаимоувязки таких составляющих, как природного и антропогенного окружения и функциональных процессов, протекающих в материально оформленной среде, учета указанных факторов в системе городских кадастров.

Методологическая сложность рассматриваемой проблемы заключается в:

различной степени изученности показателей экологической безопасности жилых и общественных зданий;

разных критериях оценки качества внутренней среды жилых и общественных зданий;

разнообразии внешних факторов, влияющих на изменение качества внутренней среды различных типов зданий в городах Западной Сибири.

Раскрывая понятие «экологическая безопасность» в системе кадастровых оценок, можно сказать, что это система мероприятий, предотвращающих опасное воздействие на окружающую среду на основе определения допустимых пределов воздействия человека на природную (искусственную) среду. Одно из основных свойств экологической безопасности среды обитания является ее жизнепригодность и сохранность (для внутренней среды обитания), а также восстанавливаемость и устойчивость (для внешней среды обитания).

Многолетняя практика капитального строительства жилых и общественных зданий в городах страны и Западной Сибири без систематизации данных в городских кадастрах, во многом определявшаяся минимизацией финансовых и материально-технических средств, привела к следующим результатам:

отсутствию комплексной реализации проектных решений, обеспечивающих необходимую степень экологической безопасности урбанизированной территории, поэтому многие города не имели полностью реализованного генплана, а экономия средств достигалась за счет уменьшения благоустроенности внешней среды;

недоучету экологического фактора при отводе городских земель под жилищное, культурно-бытовое и производственное строительство;

отсутствию «экологических ориентиров» при проектировании различных типов зданий, в том числе критериев экологической безопасности внутренней среды помещений.

Перечисленные выше факторы содействовали созданию некой стандартной городской среды, не способствующей защите жителей городов от техногенного воздействия источников загрязнения, не влияющей на экологическое сознание населения, не развивающей гармонию взаимоотношений между человеком и окружающей природной средой.

Переход в Российской Федерации к новым формам общественных отношений, реализация конституционных прав граждан на различные виды собственности, включая частную, может повлечь за собою нежелательные на урбанизированных территориях экологические последствия, суть которых сводится к следующему:

изменение технологий на промышленных, энергетических и транспортных предприятиях в условиях рыночных отношений и развития конкуренции приведет к экономии затрат на природоохранные мероприятия, а в конечном счете - к ухудшению качества окружающей природной среды;

осуществляемая местными органами власти практика сдачи в аренду территорий и помещений не учитывает социальные интересы горожан, включая интересы экологической безопасности (в настоящее время, по данным природоохранных органов, имеются случаи коттеджного строительства в водоохранных зонах, что ухудшает качество источников питьевого водоснабжения; в ряде случаев сдача помещений в аренду даже в жилых помещениях позволила коммерческим структурам разместить в них экологически опасные производства - химчистки, мастерские по окраске материалов и т. п.).

Для обеспечения прав граждан России на безопасную окружающую среду (согласно статьям закона Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды») было бы целесообразно осуществить решение следующих проблем:

разработку законодательных и организационно-правовых мер по реализации государственной политики на основе кадастровых оценок в области жилищно-гражданского строительства с созданием системы государственного экологического контроля на всех иерархических уровнях управления, которая должна обладать и мерами поощрительного характера, применяемыми для физических и юридических лиц, в том числе лицензирование различных видов деятельности и природопользования, экологическое страхование, льготное кредитование организаций, работающих в области обеспечения экологической безопасности граждан и территорий;

изменение градостроительных норм с разработкой стандарта качества жилой среды и ее пороговых характеристик (экологических, санитарно-гигиенических, инженерно-технических и т. п.). Система таких нормативов может включать конкретные показатели инсоляции, объемов и площадей озеленения, предельно допустимые уровни загрязнения и шумового воздействия. Разработанные на региональном и местном уровнях градостроительные нормативы (в отличие от нормативов федеральных, учитывающих природно-климатические и социально-экономические условия) могут отличаться только в сторону улучшения тех или иных характеристик при разнообразии градостроительных решений [21].

В настоящее время основные требования экологической безопасности жилых и общественных зданий определяются строительными нормами и правилами и гигиеническими нормами.

Переход к новому уровню качественного состояния различных типов зданий требует проведения анализа существующих инженерно-технических решений и степени их воздействия на экологическую безопасность внутренней среды. Такой анализ позволит определить наибольшую эффективность экологических мероприятий в помещениях при наименьших материальных и финансовых затратах.

Воздушная среда в жилых зданиях должна отвечать таким гигиеническим требования, когда отсутствуют химические и органические загрязнения (тяжелые металлы, радон, аэрозоли и др.). Содержание СО не должно превышать 0,05-19,1 %. Такое состояние воздушной среды может быть достигнуто при кубатуре воздуха на одного человека 25-30 м3 (минимальный показатель).

Одним из загрязняющих источников в жилом здании является кухонная газовая плита. В процессе сгорания сетевого или баллонного газа образуются такие токсические вещества, как оксиды азота, серы, углерода. Наиболее опасными являются оксиды азота. В качестве примера можно привести следующий факт: предельно допустимая концентрация оксидов азота в атмосферном воздухе населенных мест (среднесуточная) - 0,085 мг/м3. В процессе же эксплуатации газовой плиты концентрации оксидов азота могут превышать ПДК в 10 и более раз.

При содержании в воздухе оксидов азота 0,001 % появляются легкие признаки отравления, при 0,005 % - возможно серьезное отравление через 30 минут, при 0,015 % - появляется опасность для жизни.

Исследованиями Государственного института прикладной экологии (г.Москва) установлено, что качество воздушной среды закрытых помещений по химическому составу в значительной степени зависит от качества атмосферного воздуха. Поскольку все типы зданий имеют постоянный воздухообмен с внешней средой, то отсутствует экологическая защита жителей от загрязнения атмосферного воздуха. Миграция органической и неорганической пыли, токсических веществ, содержащихся в воздухе городов, во внутреннюю среду помещений обусловлено их естественной и искусственной вентиляцией и поэтому вещества, присутствующие в наружном воздухе, обнаруживаются в помещениях даже при подаче воздуха через системы кондиционирования.

Степень проникновения загрязнения внутрь зданий различна, однако концентрация ацетальдегида, ацетона, бензола, этилового спирта, толуола, метилэтилбензола, пропилбензола, этилацетата, фенола, ряда предельных углеводородов в воздушной среде помещений превышают, как правило, концентрации в атмосферном воздухе более, чем в 10 раз [46].

Основные источники загрязнения воздушной среды жилых и общественных зданий можно разделить на четыре группы:

вещества, поступающие извне с загрязненным атмосферным воздухом;

продукты деструкции строительных и отделочных материалов;

антропотоксины;

продукты сгорания бытового газа и продукты жизнедеятельности человека.

Рассмотрим более подробно характеристики отдельных химических веществ, загрязняющих воздух жилых и общественных зданий в городах Западной Сибири (табл. 6).

Таблица 6

 

Загрязнение воздуха жилых и общественных зданий в городах Западной Сибири
Название ингредиента	Реальная концентрация, мг/м3	Превышение ПДК	Источник
Формальдегид	0,004-0,077	до 8 раз	Мебель из древесно-стружечных плит, сгорание газа в кухонных плитах, полимерные материалы
Фенол	0,0-0,360	до 12 раз	Полимерные материалы
Стирол	0,0-0,032	до 3 раз	Полистирольные теплоизоляционные плиты, декоративные изделия, влагостойкие обои и др.
Бензол, этилбензол		до 7 раз	Строительные и отделочные материалы: линолеум, лаки, краски, мастики и сгорание газа в кухонных плитах
Ксилол, толуол	до 0,5		Строительные и отделочные материалы: линолеум, лаки, краски, мастики, клеи, растворители
Альдегиды и эфиры (в т.ч. этилацетат, ацетальдегид)			Строительные и отделочные материалы: линолеум, лаки, краски, мастики, клеи, растворители
Аэрозоли тяжелых металлов (свинец, кадмий, хром, цинк, железо, марганец, стронций, медь		до 2,3 раз (свинец); до 3,2 раз (кадмий); до 1,1 раз(хром); до 1,3 раз (медь)	Наружный воздух
Домашняя пыль-адсорбент (ароматические углеводороды, альгиды и др.)	в 1 г пыли: 6,9-25,2 мг органических веществ; 4,2-37,2 мг ТМ

 

Физические факторы экологической безопасности жилых и общественных зданий включают параметры микроклимата, вибрацию, акустику, инсоляцию, электромагнитные поля и радиационный фон.

Рассмотрим одну из наиболее значимых по мнению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) проблему - воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ) во внутренней среде помещений.

Загрязнение ЭМИ в настоящее время достигло таких величин, что данный фактор стал весьма ощутимым своим воздействием на биологические объекты. Между продолжительностью воздействия ЭМИ и состоянием здоровья населения имеется корреляционная зависимость, приводящая к снижению иммунитета организма, увеличению заболеваемости органов дыхания, болезней кожи, деградации сетчатки глаза, увеличении тяжести течения беременности и продолжительности патологических процессов [33; 36].

Исследования последних лет свидетельствуют о причинной связи между ЭМИ и развитием злокачественных опухолей. Человек, живущий в городе, практически круглосуточно испытывает воздействие ЭМИ снаружи и внутри зданий.

Сочетание ЭМИ с химическими загрязнениями и радиационными факторами на фоне низкокалорийного питания в условиях современной реальности для значительной части населения (пенсионеры, студенты, учащиеся) представляет собой реальную угрозу здоровью горожан в Западной Сибири.

Высокоразвитые страны мира разрабатывают и применяют национальные стандарты, регламентирующие внутри помещений уровни статического электрического поля (СЭП), электромагнитного поля низкой частоты (НЧ) и сверхвысокой частоты (СВЧ). Такие страны, как Швеция и Канада имеют государственные стандарты для электромагнитных излучений очень низких частот (ОНЧ).

Широкое применение электризующих полимерных материалов в строительстве и при изготовлении мебели, других предметов домашнего обихода привели к увеличению выраженности статической электризации и статических электрических полей в окружающей среде. Доказано, что СЭП является биологически активным фактором среды.

Определенную экологическую опасность представляют бытовые электроприборы, работающие на промышленной частоте 50 Гц.

 

Если жилые и общественные здания находятся возле передающих радио- и телестанций, то внешнее ЭМИ будет накладываться на «бытовое» электромагнитное поле, существующее практически в каждой квартире, что создает высокие уровни напряженности биологически эффективного фактора. По мнению ряда специалистов, электромагнитное излучение катализирует злокачественные образования.

Одной из весьма реальных экологических опасностей является наличие в жилых и общественных зданиях радона (Rn) и его продуктов распада в воздушной среде помещений, что, по данным ВОЗ, является причиной около 20 % всех раковых заболеваний, раковых заболеваний легкого. Радоноопасными территориями в Западной Сибири являются города Новосибирск, Барнаул, Бийск.

Попадание радона в закрытые помещения зданий зависит от:

геологических особенностей местности;

содержания радона в почвенных газах;

степени проницаемости почв для радона;

климатических особенностей местности;

конструктивных характеристик зданий.

Комплекс перечисленных факторов физического и химического воздействия на человека, возникающих под воздействием внешних природных и техногенных особенностей на урбанизированных территориях городов Западной Сибири, в сочетании с конструктивными и технологическими особенностями жилых и общественных зданий образуют внутреннюю среду закрытых помещений, которая является зачастую экологически опасной средой для городских жителей. Экологизация градостроительной политики, промышленности строительных материалов, совершенствование архитектурно-планировочных решений - пути создания комфортной среды обитания. Отдельные показатели перечисленных подходов необходимо учитывать в структуре жилищного кадастра и в структуре кадастра городской недвижимости, которые могут формироваться на муниципальном уровне.