в чем особенность современных строительных материалов экология
Экологическая характеристика строительных материалов
В последнее время в строительстве наблюдается заметная тенденция к использованию экологических технологий, которые не наносят вреда окружающей среде. К предприятиям, занимающимся производством строительных материалов, предъявляются суровые требования по соблюдению экологической безопасности. И это не дань моде, а необходимость, продиктованная самой жизнью. Отдавая предпочтение экологически чистым строительным материалам, мы одновременно заботимся о своем здоровье и о здоровье наших потомков.
Несмотря на то, что информации о степени экологичности тех или иных строительных материалов явно недостаточно, все мы знаем, что одни материалы являются безвредными, а другие, наоборот, в той или иной степени загрязняют окружающую среду.
Вредные или неэкологичные строительные материалы — это такие материалы, для производства которых используются синтетические материалы, пагубно влияющие на окружающую среду. Кроме того, такое производство требует большего расхода энергии. О естественном саморазложении или рециклировании полученных стройматериалов не может быть и речи. После использования они выбрасываются на свалки, где продолжают загрязнять воздух и почву.
Неэкологичные строительные материалы:
Покупая для строительства своего дома материалы, требуйте, чтобы вам выдали на них санитарно-эпидемическое заключение. Это заключение даст вам представление о степени токсичности выбранного вами строительного материала.
К счастью, существуют и другие материалы, присутствие которых в помещении не только не оказывает вреда, но наоборот, положительно влияет на физическое и духовное состояние человека — экологичные строительные материалы.
Экологичные строительные материалы
Экологичные (экологически безопасные) строительные материалы — это материалы, в процессе изготовления и эксплуатации которых не страдает окружающая среда. Они подразделяются на два типа: абсолютно экологичные и условно экологичные.
Абсолютно экологичные стройматериалы щедро преподносит нам сама природа. К ним относятся дерево, камень, натуральные клея, каучук, пробка, шелк, войлок, хлопок, натуральная кожа, натуральная олифа, солома, бамбук и др. Все эти материалы использовались человеком для строительства домов испокон веков. Их недостатком является то, что они не всегда отвечают техническим требованиям (недостаточно выносливы и огнеупорны, тяжелы в транспортировке и т.д.).
В связи с этим в настоящее время в троительстве широко используются условно экологичные материалы, которые тоже изготавливаются из природных ресурсов, безопасны для окружающей среды, но обладают более высокими техническими показателями.
К условно экологическим стройматериалам относятся:
Кирпич изготавливается из глины без использования химических добавок и красителей. Стены из этого материала прочны, долговечны, устойчивы к вредным воздействиям окружающей среды. Наименее энергоемким видом кирпича считается тот, который изготавливается из глины с добавлением армирующей её соломы. После высушивания на солнце такой кирпич готов к применению. В домах, выстроеных из такого рода кирпича живет более четверти населения всей планеты. В районах с сухим климатом они особенно долговечны.
Каждому из нас под силу сделать уровень своей жизни лучше. По статистике человек проводит большую часть времени в помещении (на работе, либо дома) примерно 75% всего времени. Поэтому имеет огромное значение, из чего построено это помещение. Строя свой дом из экологических материалов или используя их во внутренней отделке помещения, мы создаем неповторимую и одновременно здоровую атмосферу.
Советы: для внутренней отделки стен помещения лучше всего подходит дерево или циновки из соломы, джута, бамбука. В крайнем случае, штукатурка и бумажные обои. Если для отделки пола вы решили использовать паркет или ламинат, то обязательно обратите внимание, есть ли на нем знак СЕ (означает, что материал изготовлен с учетом европейских стандартов).
Экологически чистые и безопасные строительные материалы
В последние несколько лет на строительном рынке все чаще можно услышать термин «экологичные материалы». В понимании рядовых потребителей это означает, что здания и конструкции не выделяют в окружающую среду вредных соединений и являются безопасными для природы. Что такое экологически чистые строительные материалы в профессиональной сфере и по какому принципу их классифицируют?
Критерии оценки экологичности
В разных странах существуют различные системы сертификации строительных материалов. В России производители чаще всего ориентируются на требования международного стандарта EcoMaterial. Он составлен с использованием законодательных актов нашей страны, а также с учетом положений ISO 14024:1999, рекомендаций мировых организаций «зеленого» строительства, Всемирной организации здравоохранения, норм BREEAM, DGNB, LEED. Продукция, соответствующая стандарту EcoMaterial, получает маркировку I типа, которая выделяет ее в конкурентной среде и дает ряд преференций изготовителю. Характеристики материалов оценивают по критериям трех групп:
По каждому разделу материал получает некоторое количество баллов. Если сумма будет ниже 75, то в выдаче документа и маркировке продукции отказывают. На сегодняшний день экологическая сертификация строительных материалов является добровольной.
Существует и более общая система классификации. Для определения экологичности стройматериалов оценивают следующие критерии:
На экологичность жилья в первую очередь влияют характеристики строительных конструкций: пола, потолка, стен. Поэтому начинать анализ лучше именно с них.
Рейтинг экологичности
Международное экспертное сообщество разработало так называемый рейтинг безопасных строительных материалов, которые используются для возведения стен жилых зданий. На первом месте находится самый экологичный, по их мнению, вариант, а далее позиции идут по убывающей.
Солома. Первое место в рейтинге занимают сухие стебли пшеницы. «Соломенные» дома стали появляться задолго до начала использования камня и глины. Более того, существует теория, что первые посевы пшеницы появились именно с целью заготовки строительного материала, а не ради получения зерна.
Сырая глина. В средние века дома из необожженной глины составляли большую часть жилого фонда европейских городов. До сих пор такие строения пользуются популярностью, причем в последние годы в развитых странах наблюдается даже увеличение спроса на них. Ученые в разных странах проводили независимые исследования глиняных домов. Согласно полученным данным, даже непродолжительное пребывание в таком жилище благотворно влияет на самочувствие человека.
Древесина. Почетное третье место достается натуральному дереву. Экологичность этого материала не нуждается в дополнительных пояснениях и доказательствах. Но, наряду с высокими потребительскими свойствами, отмечается и постоянный рост цен на строевую древесину, что вынуждает производителей разрабатывать новые, композитные материалы типа арболита. Присутствие добавок и связующих веществ снижает себестоимость, но уменьшает и степень экологичности.
Гипс. Четвертым в ряду экологичности идет гипс. Минерал добывают в карьерах, разработанных во многих странах мира. Из него изготавливают блоки, кирпичи, листовые материалы, строительные смеси и многое другое. Использование минеральных отложений в чистом виде невозможно ввиду их хрупкости, поэтому производители перерабатывают сырье при высокой температуре с использованием специальных модификаторов. Дополнительно к экологичности стоит отметить противопожарные свойства гипса.
Керамический и силикатный кирпич. Керамический кирпич изготавливают из глиняного раствора методом высокотемпературного обжига. Технология производства требует крупных энергетических затрат, а после сгорания топлива образуются шлак, сажа, летучие соединения серы, углерода, азота, поэтому керамику ставят только на пятое место по экологичности.
Силикатные кирпичи получают методом прессования смеси кварцевого песка, гашеной извести и воды при повышенной температуре. Энергетические затраты получаются ниже, чем при производстве керамического материала, а показатели экологичности находятся на одинаковом уровне. К недостаткам силикатного кирпича относят способность поглощать влагу и рассыпаться при пожаре.
Экологичные строительные материалы
Дополнить понятие экологически безопасных строительных материалов помогут конкретные примеры. Немного повторимся в технологиях возведения стен и рассмотрим варианты внутренней отделки.
Экологичные стеновые стройматериалы:
Экологичные кровельные покрытия:
Экологичные отделочные материалы:
Помните, что экологичные решения не имеют резкого запаха в процессе эксплуатации и не могут стать причиной постоянных головных болей. Чтобы жилище было безопасным для вас и вашей семьи, внимательно подходите к выбору материалов.
Экологическая безопасность строительных материалов
Технические науки
Похожие материалы
В современном доме используются самые разнообразные материалы на основе природных, синтетических и композитных веществ, сочетание которых может пагубно влиять на здоровье человека. Долгое время вопросу экологичности материалов для строительства и отделки жилых домов в нашей стране не придавалось большого значения. Причиной тому были как чисто экономические аспекты, так и недостаточное понимание тесной взаимосвязи здоровья человека и тех материалов, что его окружают в повседневной жизни.
С развитием экологии как науки эта связь стала очевидна. Сегодня в России экологической безопасности строительных и отделочных материалов уделяется самое пристальное внимание – конечно, насколько это возможно в условиях интенсивно растущей строительной отрасли. По сегодняшним представлениям материал можно назвать экологически чистым, если он:
Для каждого из перечисленных параметров разработаны определенные нормативы, которые по всему миру с течением времени ужесточаются – особенно заметен этот процесс в странах Западной Европы и США. Особое значение имеют установленные предельно допустимые концентрации (ПДК) токсичных и раздражающих веществ, находящихся в атмосфере жилых помещений.
В воздухе среднестатистической квартиры одновременно присутствует более 100 летучих химических веществ, относящихся к различным классам химических соединений, причем некоторые из них могут обладать высокой токсичностью. Самую большую опасность для здоровья человека представляют бензол, формальдегид и диоксид азота.
Основные источники токсичных веществ, попадающих в атмосферу городской квартиры, – вовсе не загазованный уличный воздух, а некачественные строительные и отделочные материалы.
В частности, панели или полимерные покрытия для полов могут выделять в воздух бензол, толуол, этилбензол, циклогексанон. Некачественные ковровые покрытия выделяют стирол, ацетофенон, сернистый ангидрид. Облицовочные синтетические панели, декоративные изделия, некоторые виды влагостойких обоев известны как основные источники выделения стирола.
Лакокрасочные покрытия могут выделять целый букет летучих органических соединений. Лаки, краски, клеи, некоторые виды линолеума являются основными источниками загрязнения воздушной среды ксилолом и толуолом.
Негативно влияют на экологию дома и связующие составы древесноволокнистых и древесно-стружечных плит. Известны случаи обнаружения в помещениях с новой мебелью содержания формальдегида, значительно превышающего ПДК.
Отметим, что наиболее интенсивно выделение токсичных веществ из отделочных материалов происходит в первые недели эксплуатации (выделяются продукты неполной полимеризации). С течением времени интенсивность выделения веществ падает.
Контроль и сертификация
От экологически опасной и некачественной строительной продукции рядового потребителя может защитить только система гигиенической и экологической сертификации, которая в нашей стране в полной мере начала действовать лишь в последние годы. Сейчас на территории России законодательно запрещено использовать в строительстве материалы, не имеющие специального гигиенического сертификата. В число таких материалов входят облицовочные плиты из природного камня, керамический гранит, шлакобетон, щебень, песок, цемент, кирпич и многие другие.
Гигиеническая оценка продукции включает:
Гигиенический сертификат выдается службой Государственного санитарно-эпидемиологического надзора.
Приобретая любой строительный или отделочный материал, покупателю стоит поинтересоваться наличием у продавца гигиенического сертификата на товар. Два, на первый взгляд, совершенно одинаковых рулона линолеума или обоев, изготовленных разными производителями с небольшими изменениями в технологии, могут различаться по уровню выделения токсичных веществ в несколько десятков раз. И только компетентные организации в состоянии решить вопрос об их экологической безопасности.
Принципы или прагматичность
Безусловно, во многих случаях использование природных строительных материалов более экологично. Однако здесь существует достаточно много ограничений по применению таких материалов в различных строительных конструкциях. В частности, строгое соблюдение противопожарных требований (обработка деревянных конструкций антипиреновыми пропитками, огнестойкими красками и составами) может нивелировать всю экологичность древесины. Да и построить из дерева здание хотя бы в девять этажей – задача маловыполнимая. Словом, материалы естественного происхождения хорошо подходят только для небольших и непритязательных деревенский построек, а в условиях современного города будут выглядеть не совсем уместными. Кроме того, было бы ошибкой считать экологически вредными все новые материалы искусственного происхождения. Строительная индустрия в настоящий момент владеет технологиями для производства экологически чистых синтетических материалов. Многие из них не только не уступают натуральным, но и превосходят их по большинству потребительских характеристик. Кроме того, происходит постоянное совершенствование технологий в плане снижения издержек и увеличения экологичности.
Кроме того, было бы ошибкой считать экологически вредными все новые материалы искусственного происхождения. Строительная индустрия в настоящий момент владеет технологиями для производства экологически чистых синтетических материалов. Многие из них не только не уступают натуральным, но и превосходят их по большинству потребительских характеристик. Кроме того, происходит постоянное совершенствование технологий в плане снижения издержек и увеличения экологичности.
Синтетические обои не имеют этих недостатков. Например, текстильные обои на синтетической основе, которые представляют собой полотно, наклеенное на поролон, обладают повышенными теплоизоляционными и шумопоглощающими свойствами, а также светостойкостью. Использование для изготовления полотна нитей различных оттенков позволяет обеспечить любую цветовую гамму.
Другая разновидность синтетических обоев, стеклообои, производятся из минеральных экологически чистых материалов: кварцевый песок, сода, известь, доломит. Таким образом, отсутствует питательная среда для микроорганизмов и гнилостных грибков. Они не вызывают аллергии и не выделяют в воздух токсичных веществ. При высоких потребительских характеристиках, экологическая безопасность этих материалов нисколько не ниже, чем у бумажных обоев.
Похоже обстоит дело с красками и лаками. Экологичность красок связана, в первую очередь, с химическим составом растворителя. Летучие органические растворители опасны для здоровья, они могут вызывать дерматиты, поражать дыхательные пути. Например, в состав некоторых акриловых красок входит растворитель уайт-спирит. А вот водно-дисперсионные краски на стирен-акриловой основе (DUFA, TIKKURILLA) не содержат токсичных компонентов, практически не имеют запахов и безвредны для здоровья.
В порошковых красках нет растворителя, но при нагревании, в случае плохого качества, они могут оказаться очень вредными, так как выделяются газообразные токсичные вещества.
ПВХ – материал нового времени
Еще один повод для экологических дискуссий – широкое распространение поливинилхлорида (ПВХ). Из этого материала сейчас производят двери, отделочные профили (сайдинг, клэйдинг и т.п.), кабель-каналы, трубопроводы, бытовую мебель, посуду и многое другое. Изготавливают из ПВХ и профили для современных окон с герметичными стеклопакетами.
Конечно, деревянные окна более привычны нам. Вот только рамы, установленные в советские времена, из-за кривизны и щелей очень плохо удерживают тепло, а современные деревянные профили – довольно дорогое удовольствие. К тому же, деревянные профили, прошедшие огнезащитную и противогнилостную обработку красками и пропитками, сложно назвать эталоном экологичности.
Обычно при производстве ПВХ-профилей в качестве стабилизаторов используются соли свинца, которые находятся в структуре поливинилхлорида в биологически пассивном состоянии, и потому не представляют опасности для здоровья. Однако на стадиях производства и переработки ПВХ-профиля свинцовые стабилизаторы могут представлять определенную опасность для окружающей среды.
Очень важным качеством ПВХ с точки зрения экологии является то, что он может перерабатываться не менее пяти раз, и эта его возможность широко реализуется на практике во всем мире. Так, на подмосковном производстве КБЕ организован цех по перемалыванию отходов ПВХ-профилей, куда сдают отходы профилей фирмы-партнеры.
Итак, новые технологии производства строительных и отделочных материалов приносят в нашу жизнь качество, функциональность и удобство. Поэтому, задумав ремонт квартиры или строительство дома, не стоит быть очень категоричными и консервативными в выборе материалов. Широта предложения материалов и свободная рыночная конкуренция нам, потребителям, только на пользу. Из большого разнообразия можно выбрать как традиционные природные, как и современные синтетические строительные материалы, отвечающие самым высоким экологическим и эксплуатационным требованиям.
Список литературы
Завершение формирования электронного архива по направлению «Науки о Земле и энергетика»
Создание электронного архива по направлению «Науки о Земле и энергетика»
Электронное периодическое издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), свидетельство о регистрации СМИ — ЭЛ № ФС77-41429 от 23.07.2010 г.
Соучредители СМИ: Долганов А.А., Майоров Е.В.
Экологическая характеристика строительных материалов
В последнее время в строительстве наблюдается заметная тенденция к использованию экологических технологий, которые не наносят вреда окружающей среде. К предприятиям, занимающимся производством строительных материалов, предъявляются суровые требования по соблюдению экологической безопасности. И это не дань моде, а необходимость, продиктованная самой жизнью. Отдавая предпочтение экологически чистым строительным материалам, мы одновременно заботимся о своем здоровье и о здоровье наших потомков.
Несмотря на то, что информации о степени экологичности тех или иных строительных материалов явно недостаточно, все мы знаем, что одни материалы являются безвредными, а другие, наоборот, в той или иной степени загрязняют окружающую среду.
Вредные или неэкологичные строительные материалы — это такие материалы, для производства которых используются синтетические материалы, пагубно влияющие на окружающую среду. Кроме того, такое производство требует большего расхода энергии. О естественном саморазложении или рециклировании полученных стройматериалов не может быть и речи. После использования они выбрасываются на свалки, где продолжают загрязнять воздух и почву.
Неэкологичные строительные материалы:
Покупая для строительства своего дома материалы, требуйте, чтобы вам выдали на них санитарно-эпидемическое заключение. Это заключение даст вам представление о степени токсичности выбранного вами строительного материала.
К счастью, существуют и другие материалы, присутствие которых в помещении не только не оказывает вреда, но наоборот, положительно влияет на физическое и духовное состояние человека — экологичные строительные материалы.
Экологичные строительные материалы
Экологичные (экологически безопасные) строительные материалы — это материалы, в процессе изготовления и эксплуатации которых не страдает окружающая среда. Они подразделяются на два типа: абсолютно экологичные и условно экологичные.
Абсолютно экологичные стройматериалы щедро преподносит нам сама природа. К ним относятся дерево, камень, натуральные клея, каучук, пробка, шелк, войлок, хлопок, натуральная кожа, натуральная олифа, солома, бамбук и др. Все эти материалы использовались человеком для строительства домов испокон веков. Их недостатком является то, что они не всегда отвечают техническим требованиям (недостаточно выносливы и огнеупорны, тяжелы в транспортировке и т.д.).
В связи с этим в настоящее время в троительстве широко используются условно экологичные материалы, которые тоже изготавливаются из природных ресурсов, безопасны для окружающей среды, но обладают более высокими техническими показателями.
К условно экологическим стройматериалам относятся:
Кирпич изготавливается из глины без использования химических добавок и красителей. Стены из этого материала прочны, долговечны, устойчивы к вредным воздействиям окружающей среды. Наименее энергоемким видом кирпича считается тот, который изготавливается из глины с добавлением армирующей её соломы. После высушивания на солнце такой кирпич готов к применению. В домах, выстроеных из такого рода кирпича живет более четверти населения всей планеты. В районах с сухим климатом они особенно долговечны.
Каждому из нас под силу сделать уровень своей жизни лучше. По статистике человек проводит большую часть времени в помещении (на работе, либо дома) примерно 75% всего времени. Поэтому имеет огромное значение, из чего построено это помещение. Строя свой дом из экологических материалов или используя их во внутренней отделке помещения, мы создаем неповторимую и одновременно здоровую атмосферу.
Советы: для внутренней отделки стен помещения лучше всего подходит дерево или циновки из соломы, джута, бамбука. В крайнем случае, штукатурка и бумажные обои. Если для отделки пола вы решили использовать паркет или ламинат, то обязательно обратите внимание, есть ли на нем знак СЕ (означает, что материал изготовлен с учетом европейских стандартов).
Тема 11. Экология жилища человека
И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология
Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.
Тема 11. Экология жилища человека
3. Экологическая характеристика строительных материалов: токсичность, радиоактивность и биоповреждения
Все строительные материалы делятся на естественные и искусственные. Естественные материалы: дерево, гранит, базальт, диабаз и др. К искусственным относят различные виды кирпича, термоблоки, искусственные вяжущие вещества (гипс, известь, магнезит). Особую группу составляют синтетические полимерные материалы (пластмассы). Одно из средств оптимизации и создания оптимальной экологической обстановки внутренней среды здания – правильный выбор материалов. Основные требования к которым: 1.низкая теплопроводность; 2. хорошая воздухопроницаемость; 3. отсутствие гигроскопичности; 4. низкая звукопроводность; 5. стройматериалы не должны выделять в окружающую среду летучие вещества; 6. не должны стимулировать развитие микрофлоры, роста грибов.
Экологическая чистота строительных материалов и изделий определяется содержанием, выделением или концентрацией в них вредных веществ. При оценке степени экологической чистоты строительных материалов в первую очередь учитывают их токсичность, радиоактивность и микробиологические повреждения.
Токсичность строительных материалов оценивают путем сравнения их состава с ПДК выделяющихся токсичных веществ и элементов. Первостепенное значение имеет класс опасности, состав вредных веществ и их количественное содержание. С точки зрения токсичности основным источником экологической опасности в жилых зданиях являются полимерные строительные материалы.
В настоящее время насчитывается свыше 100 наименований полимерных материалов. Полимеры — высокомолекулярные соединения, важнейшая составная часть пластмасс. Исходным сырьем для получения полимеров служит природный газ, а также «попутный» газ, сопровождающий выходы нефти и каменноугольный деготь, получаемый при коксовании угля. Состоят они в основном из трех групп химических соединений: 1) связующего (различные смолы, полистирол, фенолоформальдегидные соединения и др.), 2) пластификатора и 3) наполнителя. В качестве вспомогательных веществ в их состав входят также пигменты (красители), стабилизаторы и др.
Крупномасштабное производство полимерных материалов и широкое их использование в строительстве началось в 60-е гг. В настоящее время в мире производится более 100 млн. т полимеров, значительная часть их используется в строительстве. Спектр применения полимеров в строительстве весьма широк. Они повсеместно используются для: покрытия полов (линолеум, поливинилхлоридные плитки и др.), внутренней отделки стен и потолков, гидроизоляции и герметизации зданий, изготовления тепло- и звукоизоляционных материалов (поропласты, пенопласты, сотопласты), кровельных и антикоррозионных материалов и покрытий, оконных блоков и дверей, конструкционно-отделочных и ограждающих элементов зданий, лаков, красок, эмалей, клеев, мастик и для многих других целей.
При оценке экологической чистоты полимерных строительных материалов руководствуются следующими основными требованиями к ним (В.О.Шефтель и др., 1988):
— полимерные материалы не должны создавать в помещении стойкого специфического запаха;
— выделять в воздух летучие вещества в опасных для человека концентрациях;
— стимулировать развитие патогенной микрофлоры на своей поверхности;
— ухудшать микроклимат помещений;
— должны быть доступными влажной дезинфекции;
— напряженность поля статического электричества на поверхности полимерных материалов не должна быть больше 150 В/см (при относительной влажности воздуха в помещении 60—70%).
Приведем характеристику 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 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.). Кроме того, 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, т.е. 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. В частности, 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 весьма 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. Критерием для принятия решения о возможности применения строительных материалов и изделий служит показатель «удельной эффективной активности естественных радионуклидов», определяемый по формуле:
где ARa, ATh и Ак — удельная эффективная активность соответственно радия, тория и калия.
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 (причем глубоководные морские глинистые осадки более радиоактивны, нежели 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.
В отличие от микроскопических грибов и других микроорганизмов воздействие бактерий внешне может не проявляться, однако влияние их на физические свойства и химический состав не менее значителен, что может приводить к развитию биокоррозии. Биокоррозионному разрушению подвержены металлы, бетон, древесина, полимерные материалы с низкой биостойкостью пластификаторов и накопителей и т.д. На поверхности корродируемого материала (металлические и неметаллические конструкции) под воздействием продуктов метаболизма микробов, а именно различных органических и неорганических кислот, СО2, Н S и NH3, происходят электрохимические реакции и строительный материал деградирует, вплоть до полного разрушения.
Выделяют два вида биокоррозии: анаэробную, которая протекает без доступа кислорода, т.е. в восстановительных условиях, и аэробную (в присутствии кислорода). Тионовые бактерии в аэробных условиях могут вызывать коррозию подземных сооружений. Железобактерии нередко выводят из строя систему стальных дренажных труб, закупоривая отверстия микробными клетками и образующимися оксидами железа. Сульфатовосстанавливающие бактерии коррозируют металлические конструкции в сырых помещениях.
По В.Д. Ильичеву (1984), анализ и обобщение накопленного опыта позволили выдвинуть эколого-технологическую концепцию биоповреждений, согласно которой биоповреждения рассматриваются как реакция окружающей среды, биосферы на то новое, что вносит в нее деятельность человека. Строительные материалы и изделия, подвергаемые «нападению» микроорганизмов, рассматриваются как составная часть естественных биоценозов, вовлекаемых в общий круговорот веществ. Наиболее приемлемыми считаются химические средства защиты – биоциды. В качестве указанных средств применяют:
фунгициды для защиты от различных видов грибков, повреждающих строительные материалы;
бактерициды для защиты от различных видов бактерий;
альгициды и моллюскоциды для защиты от обрастания в водной среде соответственно водорослями и моллюсками трубопроводов, гидротехнических сооружений, систем водоснабжения и др.;
инсектициды для защиты древесины, полимерных и других материалов от древоточцев, термитов и других насекомых;