Для комплексной экологической оценки этого и других материалов необходимо знать весь комплекс отрицательных свойств и их влияние на здоровье человека, то есть его гигиеническую безопасность на всех стадиях жизненного цикла материала, а в данном случае, прежде всего, на стадии его эксплуатации, так как от выбора материала для интерьера зависит не только безопасность жилья, но и его комфорт.
Гигиеническая безопасность строительных материалов для человека определяется комплексом санитарно-гигиенических характеристик (СГХ), определяющих потенциальную опасность материала для здоровья человека, соответствие гигиеническим требованиям, которые предъявляются к материалам или изделиям конкретного назначения. Опасность материала может проявляться за счет загрязнения окружающей среды, например, воздуха в помещении, или за счет
непосредственного с ним контакта человека. Неблагоприятное воздействие на организм обусловлено совокупностью взаимодействий между материалом, средой и человеком. Комплексом санитарно-химических характеристик (СХХ) определяется опасность выделяющихся из материала веществ, загрязняющих среду обитания человека. Санитарно-химические характеристики полимеров, наиболее широко применяемых в строительстве, приведены в Приложении III. 1.
Загрязнение среды, контактирующей с поверхностью, в первую очередь отделочных строительных материалов, происходит газообразными веществами и твердыми частичками пыли, которые образуются за счет трения. В этом случае говорят о процессе эмиссии, миграции из материала содержащихся в нем летучих соединений. Этот процесс может быть усилен условиями эксплуатации, действиями высокой температуры, радиации, механических нагрузок и др. Таким образом сама контактирующая с материалом среда может вызывать реакции, приводящие к образованию мигрирующих соединений. При этом могут образовываться так называемые вторичные загрязнители, которые также могут быть вредны для человека.
Миграция веществ в материале — сложный многостадийный процесс, продолжительность которого может составлять от нескольких часов до многих месяцев, а иногда и лет. Скорость движения мигрирующих веществ из материала к границе его раздела со средой определяется скоростью диффузии этих веществ в материале, степенью его кристалличности и другими структурными и эксплуатационно-техническими свойствами. Поэтому химический состав материала является одним из важнейших показателей целесообразности его применения при строительстве жилых и общественных зданий, т.к. концентрация токсичных веществ в воздухе помещения определяет саму возможность пребывания в нем человека. При оценке воздуха в закрытых помещениях практикуется использование ПДК, установленной для веществ, которые могут выделяться в атмосферу. Однако такую оценку нельзя считать оптимальной, поскольку воздух в закрытых помещениях существенно отличается от атмосферного (ограниченный объем, отсутствие фактора «разбавления», поглощение химических веществ строительными материалами и последующее их выделение и др.). Последние исследования показали, что для жилищного строительства при выборе материалов следует учитывать, что значения предельно допустимых концентраций (ПДК) токсичных веществ должны быть уменьшены в сотни раз* в соответствии с их кумулятивными свойствами.
В отечественной и зарубежной практике параметры проведения санитарно-химических экспериментов регламентируются весьма условно, без учета многообразия факторов, влияющих на миграцию токсичных соединений. Это приводит к плохой воспроизводимости результатов, а в ряде случаев и к неправильным выводам о гигиенических свойствах материалов. Поэтому наиболее целесообразный путь гигиенического нормирования ингредиентов строительных материалов — установление допустимых уровней миграции вредных веществ на стадии выхода материалов с предприятия-изготовителя, т.к. это позволяет контролировать их свойства в рамках предупредительного надзора. Учитывая, что в начальный период после изготовления материала вредные вещества выделяются наиболее интенсивно, и зная концентрации этих веществ на выходе материала с производства, можно определить их содержание в воздухе к моменту заселения квартир.
Неблагоприятное воздействие строительных полимерных материалов на организм человека, обусловленное, в основном, выделением вредных веществ во внешнюю среду при эксплуатации изделий, практически можно устранить только удалением такого материала из помещения. Чтобы избежать таких действий необходимо уже на стадии проектирования предопределить правильный выбор и закладывать в проект только безопасные для человека материалы или, другими словами, отказаться от применения строительных материалов, содержащих в своем составе даже микродозы опасных веществ. Это будет ориентировать и стимулировать производителей СМ на выпуск только экологичных материалов. Реализация на строительном рынке в этом случае будет также предопределена выбором потребителя — его отказом от покупки опасных материалов и отказом от применения материалов, содержащих вредные для человека вещества.
Поэтому основная задача архитектора, строителя и др. состоит в рациональном выборе материалов уже на стадии проектирования. При этом для всех материалов, независимо от области их применения, должно быть общее требование — они не должны выделять в окружающую среду вредных веществ. Всегда следует избегать применения материалов, содержащих в своем составе вредные для человека вещества.
В специальных ситуациях, например в промышленных зданиях и т.п., в случае, если нет альтернативных вариантов применения материалов, обеспечивающих заданные эксплуатационно-технические свойства, для данного функционального назначения временно допустимо использование таких специальных материалов, но в этом случае следует контролировать концентрации вредных веществ, выделяемых ими в помещении, и не допускать превышения ПДК, как это требуется в «Гигиеническом сертификате» на материал. При появлении новых, более экологичных материалов в области промышленной
архитектуры следует отказываться от старых опасных СМ. Таковы современные экологически целесообразные научные подходы к выбору строительных материалов для «устойчивого строительства и реставрации» во всем мире.
Сравнение материалов по показателю ПДК следует использовать лишь при предварительной оценке применимости материала для тех или иных целей. Окончательное решение о возможности использования строительного материала, содержащего даже незначительное количество вредных веществ, в конкретных условиях эксплуатации принимается только после получения дополнительных характеристик токсикологических исследований. При выборе материалов для проекта, когда невозможно по техническим или экономическим причинам избежать применения материала, содержащего в своем составе опасные для человека вещества, необходим обязательный тщательный анализ данных о токсичности каждого выделяющегося из материала вещества. При токсикологических исследованиях строительных материалов особенно должны быть проверены и выявлены хронические воздействия на организм человека веществ малой интенсивности, вызывающих фактор привыкания, который считают отрицательным, а
также кумулятивный эффект — комбинированное действие различных химических веществ. Кумуляция (накопление) особенно опасна при действии веществ в переменных концентрациях, обусловленных колебаниями в закрытых помещениях микроклимата, степени освещенности УФ лучами и др. Существенное различие в действии токсичных веществ из-за их способности накапливаться в живом организме наблюдается у людей различного возраста. Опасны алергенные свойств материала, а в ряде случаев и др. отдаленные последствия их влияния на организм. Всегда присутствует риск синергического эффекта. В случае обнаружения таких действий следует искать другой материал для замены или предусмотреть дополнительные конструкционно-технологические меры безопасности, что может оказаться гораздо дороже, чем отказ от дешевого, но вредного материала, и его замена на более дорогой, экологичный или, как его принято называть в практике мирового экологического проектирования, «дружественный» человеку материал.
Наибольшую опасность по СХХ представляют полимерные (синтетические) строительные материалы и материалы на минеральных вяжущих, полученные с применением отходов промышленности, так как для них наиболее вероятен риск содержания опасных для здоровья веществ. Применение полимерных материалов в условиях, связанных с их воздействием на человеческий организм, в большинстве случаев жестко регламентируется соответствующими гигиеническими требованиями к самим полимерам, к исходным веществам для их синтеза (мономерам, катализаторам и др.), а также к ингредиентам композиций. Перечень наиболее вредных веществ и строительных материалов, их содержащих, приведен в табл. 3.7. Перечисленные в ней материалы применять нецелесообразно прежде всего в жилых и общественных зданиях.
В зависимости от сферы применения и предполагаемых условий эксплуатации материалов и изделий существенное значение в СГХ могут иметь и др. показатели, прежде всего:
органолептические (например, запах и привкус материала или контактирующих с ним сред);
физиолого-гигиенические (например, температура поверхности кожи приконтакте с материалом);
физико-гигиенические (коэффициент теплопроводности, который в гигиенической практике принято называть коэффициентом теплоусвоения, водо- и паропроницаемость материала, его электризуемость);
микробиологические (влияние материала на развитие микроорганизмов).
Важное значение при оценке по этим показателям приобретают эксплуатационно-технические свойства материалов — такие как пористость, водопоглощение, плотность, воздухопроницаемость и др.