При эколого-гигиенической оценке строительных материалов необходимо руководствоваться следующими требованиями:
Строительные материалы не должны создавать в помещении специфического запаха к моменту заселения дома.
Применяемые материалы не должны выделять в окружающую среду летучие вещества в таких количествах, которые могут оказывать прямое или косвенное неблагоприятное действие на организм человека (с учетом совместного воздействия всех выделяющихся веществ).
В качестве одного из критериев при контроле за качеством среды помещений могут быть приняты ПДК вредных веществ для атмосферного воздуха. При этом должна быть исключена их кумуляция, а также способность вызывать отдаленные последствия—аллергенное, мутагенное, эмбриогенное и канцерогенное действие.
Строительные материалы не должны стимулировать развитие микрофлоры (особенно патогенной) и должны быть доступны для влажной дезинфекции.
Материалы не должны накапливать на своей поверхности статическое электричество, ухудшать микроклимат помещений, а окраска и фактура строительных материалов должны соответствовать эстетическим и физиолого-гигиеническим требованиям.
С точки зрения гигиены, строительные материалы должны отвечать следующим требованиям:
а) иметь низкую теплопроводность и обеспечивать достаточное термическое сопротивление и теплостойкость ограждений;
б) иметь хорошую воздухопроницаемость и пористость (мелкопористые материалы имеют меньшую теплопроводность, чем такие же крупнопористые.)
в) быть негигроскопичными и обладать низкой звукопроводимостью;
г) обеспечивать прочность, огнестойкость,долговечность сооружений;
д) не выделять в окружающую среду летучих веществ в концентрациях, способных оказывать прямое или опосредованное действие на здоровье человека и создающих запах; е) не стимулироватьразвитии микрофлоры, рост грибов;
ж) иметь цвет и фактуру, отвечающую физиологическим и эстетическим запросам человека.
Материалы, применяемые в жилищном строительстве, можно разделить на две группы: естественные и искусственные.
Естественными являются дерево, гранит, базальт, диабаз, туф, ракушечник, мрамор, песок, гравий, нежирная и жирная глина, супески; искусственными — различные виды кирпича (обожженный и необожженный, саманный, силикатный и т. д.), термоблоки;
Искусственные вязкие вещества—гипс (алебастр), портландцемент, известь, шлакопортландцемент, магнезит, асфальт, асбест и асбоцемент; стекло (оконное, теплозащитное) и изделия из стекла (стекловолокно и стекловата), минеральная вата.
Материалы, содержащие асбест, применяют внутри тепло- и звукоизолирующих конструкций и перегородок во всех типах зданий. Если их используют для отделки внутренних поверхностей помещений, то покрывают 2—3 слоями краски, кафелем и пр. Из асбестосодержащих материалов недопустимо изготавливать вентиляционные короба и воздухопроводы с интенсивным движением воздуха.
Особую группу искусственных строительных материалов составляют синтетические полимерные материалы (пластмассы). Широкое их использование обусловлено тем, что пластмассы обладают рядом положительных свойств (небольшая масса, высокая прочность, низкая теплопроводность, химическая стойкость
Синтетические строительные материалы и конструкции из них, с гигиенической точки зрения, имеют и определенны отрицательные свойства.
1. Они могут выделять в воздушную среду помещений токсичные вещества (фенол и формальдегид и пр.)
Полимерные материалы, используемые в жилищном строительстве, должны быть стойкими к термической деструкции. При пожаре или чрезмерном нагревании (короткое замыкание, нагревание термоприборов и т.п.) за нормативное время эвакуации (20 мин) не должны выделяться вещества в концентрациях, вызывающих острое отравление человека и делающих его неспособным оставить опасное помещение самостоятельно из-за обморока или других тяжелых психофизиологических изменений в организме.
2. Неблагоприятное влияние некоторых полимерных материалов (главным образом, безосновных покрытий для пола) связано с их низкими теплозащитными свойствами.
3. На поверхности отдельных синтетических покрытий для полов могут возникать под влиянием трения при хождении высокие заряды статического электричества, которые вызывают у проживающих неприятное, а иногда и болевое ощущение.
4. В результате применения пластмасс в строительстве водопроводов (и в
водоснабжении вообще) из труб и других санитарно-технических изделий могут вымываться в питьевую воду различные компоненты пластмасс, что ухудшает качество воды.
5. Некоторые полимеры имеют биологическую активность, они могут стимулировать рост водорослей и бактерий.
Полимерные материалы, в процессе эксплуатации которых могут выделяться химические вещества I и II класса опасности для атмосферного воздуха, использовать в строительстве не разрешается.
Для отделки стен, оборудования полов жилых домов при наличии лучистого отопления применять полимерные материалы не рекомендуется.
Все полимерные материалы, используемые в жилищном строительстве,
особенно импортные, должны быть разрешены органами и учреждениями Россздравнадзора.
Характеристика некоторых полимерных строительных и отделочных материалов, способных выделять токсичные субстанции.
Материалы на основе карбамидных смол. Древесностружечные плиты (ДСП) выделяют формальдегида в 2,5—3 раза больше допустимого уровня. В свободном состоянии формальдегид представляет собой раздражающий газ, обладающий общей токсичностью. Он подавляет действие ряда жизненно важных ферментов в организме, приводит к заболеваниям дыхательной системы и центральной нервной системы.
Материалы на основе фенолформальдегидных смол (ФФС) -древесноволокнистые (ДВП), древесностружечные (ДСП) и древеснослоистые (ДСП). Выделяют в воздушную среду помещений фенол и формальдегид. Концентрация формальдегида в жилых помещениях, оборудованных мебелью и строительными конструкциями, содержащими ДСП, может превышать ПДК в 5—10 раз. Особенно высокое превышение допустимого уровня отмечается в сборнощитовых домах. Токсичность выделяющихся веществ во многом зависит от марки смолы.
Материалы на основе эпоксидных смол. Как и другие виды смол: карбамидные, фенольные, фурановые и полиуретановые, эпоксидные смолы содержат летучие токсичные вещества: формальдегид, дибутилфтолат, эрихлоргидин и др. Например, полимербетон на основе эпоксидной смолы ЭД-6 с введением в его состав пластификатора МГФ-9 снижает выделение ЭХГ и может быть рекомендован только для промышленных и общественных зданий.
Поливинилхлоридные материалы (ПВХ). ПВХ — линолеумы обладают общей токсичностью, в процессе эксплуатации могут создавать на своей поверхности статическое электрическое поле напряженностью до 2000—3000 В/см. При использовании поливинилхлоридных плиток в воздушной среде помещений обнаруживают фталаты и бромирующие вещества. Весьма отрицательное свойство плиток - низкие теплозащитные свойства, что приводит к простудным заболеваниям. Рекомендуются только во вспомогательных помещениях и коридорах.
Резиновый линолеум (релин). Независимо от длительности нахождения в помещении выделяет неприятный специфический запах. Стиролосодержащие резиновые линолеумы выделяют стирол. На своей поверхности релин, как и все пластмассы, накапливает значительные заряды статического электричества. В жилых комнатах покрывать пол релином не рекомендуется.
Нитролинолеум. Выделяет дибутилфталат и фенол в количествах, превышающих допустимый уровень.
Поливинилацетатцые покрытия (ПВА) при недостаточном проветривании выделяют в воздушную среду помещений формальдегид и метанол в количестве, превышающем ПДК в 2 раза и более.
Лакокрасочные материалы. Наиболее опасны растворители и пигменты (свинцовые, медные и др.). Лакокрасочные покрытия загрязняют воздушную среду жилых помещений толуолом, ксилолом, бутилметакрилатом и др. Токсичные битумные мастики, изготовленные на основе синтетических веществ, содержат низкомолекулярные и другие летучие токсичные соединения.
Полимерные материалы характеризуются рядом экологически неблагоприятных свойств, к которым относятся:
1) Выделение в атмосферу жилища химических веществ, наиболее опасные из которых: изоцианты, кадмий и антипирены. Изоцианты — опасные токсичные соединения, проникающие в жилые помещения из полиуретановых материалов (уплотнителей, соединений и др.). Вредное воздействие изоциантов, приводящих к астме, аллергии и к другим заболеваниям, усиливается при нагревании полиуретановых материалов солнечными лучами или теплом от отопительных батарей. Весьма опасен кадмий —тяжелый металл, содержащийся в лакокрасочных материалах, пластиковых трубах, напольных покрытиях и т. д. Попадая в организм человека, он вызывает необратимые изменения скелета, приводит к заболеваниям почек и малокровию.
2) Еще одна экологическая угроза, исходящая из полимерных строительных материалов—противопожарные вещества— антипирены, содержащиеся в негорючих пластиках. Установлена связь вредных веществ, выделяющихся из них, и заболеванием населения аллергией, бронхиальной астмой и др.
3) Проведенные в последние годы детальные исследования показали, что полимерные строительные материалы могут оказаться источником выделения и таких вредных веществ, как бензол, толуол, ксилол, амины, акрилаты и др. Миграция этих и других токсичных веществ из полимерных материалов происходит вследствие их химической деструкции, то есть старения как под действием химических и физических факторов (окисления, перепадов температуры, инсоляции и др.), так и в связи с недостаточной экологической чистотой исходного сырья, нарушением технологии их производства или использованием не по назначению. Уровень выделения газообразных токсичных веществ заметно увеличивается при повышении температуры на поверхности полимерных материалов и относительной влажности воздуха в помещении.
4) Еще один из возможных источников ухудшения экологического состояния жилых помещений -расселение по поверхности полимерных материалов микрофлоры. Некоторые из пластмасс действуют на микроорганизмы губительно, другие же, наоборот, оказывают на них стимулирующее воздействие, способствуя интенсивному размножению. Насколько опасно это их свойство, можно судить по времени сохранности на поверхности полов из полимерных материалов возбудителей: дифтерии — 150 дней, брюшного тифа и дизентерии — более 120 дней.
5) Не менее опасна и способность полимерных строительных материалов накапливать на своей поверхности заряды статического электричества. Установлено, что электризуемость полимеров оказывает стимулирующее воздействие на развитие патогенной микрофлоры, а также способствует более легкому проникновению летучих токсичных веществ, получивших электрический заряд, в организм.
6) Выделение газообразных токсичных веществ в результате горения полимерных строительных материалов еще одна серьезная опасность, связанная с их использованием. Продуктами горения полимерных материалов являются такие токсичные вещества, как формальдегид, хлористый водород, оксид углерода и др. При горении пенопластов выделяется весьма опасный газ — фосген (в первую мировую войну он применялся как отравляющее вещество удушающего действия), при термическом разложении пенополистирола — цианистый водород, газообразный стирол и другие не менее опасные продукты.
Радиоактивность строительных материалов. Одним из параметров экологической безопасности строительных материалов является показатель радиационного качества.
Уровень фона гамма-излучения внутри здания зависит в основном от радиоактивности строительных материалов, используемых в качестве ограждающих конструкций. В природных условиях повышенной концентрацией радионуклидов U, Th и К обладают калиевые полевые шпаты, калийные соли, слюды, глауконит, минералы глин: монтмориллонит (бентонит), каолинит, гидрослюда и др., а также акцессорные минералы: циркон, монацит, сфен и др. Наибольшей радиоактивностью обладают магматические породы кислого и щелочного состава (гранит, кварцевый диорит и др.), наименьшей - основные и ультраосновные породы (габбро, перидотит и др.). Среди осадочных пород максимальной радиоактивностью обладают глины (глубоководные морские глинистые осадки более радиоактивны, чем континентальные), глинистые и битуминозные сланцы.
Биоповреждения строительных материалов. Строительные материалы могут ухудшать экологическую ситуацию в зданиях и сооружениях не только при выделении токсичных и радиоактивных веществ, но и способствуя росту микроорганизмов и других представителей биоты. Повреждения (нарушения) строительных материалов, протекающие под действием организмов, в основном микроорганизмов, называются биоповреждениями (биодеструкцией). Биоповреждения снижают уровень экологической безопасности строительных материалов, ухудшают их качество, приносят значительный экологический и экономический ущерб.
Наибольший объем биоповреждений строительных материалов связан с деятельностью микроорганизмов (бактерий, грибов, актиномицет, или лучистых грибков). Практически все виды микроорганизмов, особенно в условиях, благоприятных для их роста, то есть при повышенной влажности и затрудненном водообмене, вызывают биоповреждения строительных материалов. Внешне эти воздействия проявляются в виде грибковых налетов на отштукатуренных и окрашенных стенах, иногда непосредственно на бетонной поверхности, пигментных пятнах, обесцвечивании и т.д. И если на наружных стенах зданий в основном преобладают микроводоросли, лишайники и другие фотосинтезирующие организмы, а также некоторые виды бактерий, то внутри помещений под синтетическими обоями и на клеевой шпаклевке стен в основном развиваются плесневые грибы.
Задание 2. Ответить на контрольные вопросы.
