Стойкость материалов к химической коррозии повышают, увеличивая их плотность, подбирая состав, вводя специальные вещества, замедляющие коррозионные процессы (ингибиторы), применяя различные защитные покрытия.

2.6 Экологические свойства строительных материалов

Рост требований к надежности строительных материалов, изделий и конструкций, полученных с применением минерального сырья, тесно связан с максимальной комфортностью и полной безопасностью для здоровья человека.

Долгие годы промышленность строительных материалов была ориентирована на выпуск материалов и изделий, отвечающих требованиям автоматизированного промышленного производства, индустриального применения и высокого качества готовой продукции. Из поля зрения выпадали вопросы безопасности строительных материалов.

Получение высококачественной экономически выгодной и экологически безопасной продукции является основным направлением современной индустрии строительных материалов.

Использование на протяжении долгих лет традиционно считавшихся безопасными строительных материалов, в свете их радиационного воздействия на людей, заставило по-новому оценить эти материалы с экологической точки зрения (см. рис. 1).

В соответствии с ГОСТ 30108-94, эффективная удельная активность естественных (ЕРН) (Аэфф) - суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяемая с учетом их биологического воздействия на организм человека по формуле:

Аэфф = АRa + 1,31.ATh + 0,085.AK , (1)

где АRa и АTh - удельные активности 226Ra и 232Th, находящихся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого рядов, АK - удельная активность К-40, Бк/кг.

По НРБ-99 эффективная удельная активность (Аэфф) природных радионуклидов в строительных материалах (щебень, гравий, песок, бутовый камень, цементное и кирпичное сырье и пр.), добываемых на их месторождениях или являющихся побочным продуктом промышленности (отходы промышленного производства, используемые для изготовления строительных материалов - золы, шлаки и пр.), не должна превышать:

- для материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях (I класс):

Аэфф= АRa +1,3АTh+0,09АK ? 370 Бк/кг; (2)

- для материалов, используемых в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных сооружений (II класс):

Аэфф Ј 740 Бк/кг;



- для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населенных пунктов (III класс):

Аэфф=1,5кБк/кг.

При 1,5 кБк/кг <Аэфф Ј 4,0 кБк/кг (IV класс) вопрос об использовании материалов решается в каждом конкретном случае отдельно, по согласованию с федеральным органом госсанэпиднадзора. При Аэфф>4,0 кБк/кг материалы не должны использоваться в строительстве.

Так как большинство строительных материалов являются многокомпонентными, выявление закономерностей содержания естественных радионуклидов в таких материалах в зависимости от эффективной удельной активности исходных компонентов является актуальным для обеспечения радиационной безопасности. Для измерения активности материалов используются дозиметрические средства (см., например, рис. 2).

В целях поиска эффективных путей снижения содержания естественных радионуклидов в строительных материалах, необходимо выявить основные закономерности получения строительных материалов с минимальным их содержанием. Учитывая, что на долю заполнителей в составе бетонов и растворов приходится большая часть объема материала, а многие заполнители имеют высокие значения эффективной удельной активности (гранитный щебень, керамзитовый гравий, шлаки, золы и др.), одной из важных задач является установление влияния различных видов заполнителей на содержание естественных радионуклидов.

Прогнозирование содержания ЕРН в строительных материалах позволит на стадии проектирования при известных значениях эффективной удельной активности исходного сырья установить их безопасность для населения и определить рациональные пути их использования. Особенно это важно в производстве, например, керамических изделий. В результате спекания глин происходит возрастание содержания ЕРН за счет их концентрирования в составе материалов.

Особенностью строительных материалов некоторых регионов является то, что кроме естественных, в их составе присутствуют техногенные радионуклиды. Это обстоятельство требует дополнительных мер по обеспечению контроля за содержанием не только естественных, но и техногенных радионуклидов в сырьевых материалах и готовых изделиях.

Но эффективная удельная активность ЕРН не всегда в полной мере может характеризовать опасность радоновыделения. Материалы, относящиеся к безопасным по содержанию ЕРН, могут оказаться крайне опасными по радону за счет его высокой эманирующей способности. Выявление особой роли радона в облучении людей в бытовых условиях и на производствах, далеких от радиационно-опасных технологий, является одной из причин повышенного внимания в последние годы к проблеме радона, условиям его образования и накопления в помещениях.

Различные материалы, содержащие радиоактивные элементы, выделяют в окружающую среду образующиеся в них радиоактивные эманации. Количество выделяемой эманации зависит от природы, физического состояния, температуры эманирующего тела и др. Степень эманирования характеризуется коэффициентом эманирования.

Коэффициент эманирования представляет собой отношение количества радона, свободно выделяемого веществом единичной массы Q1, к количеству образующегося в веществе радона Q2 :

кэм = Q1/Q2. (3)

Другой величиной, характеризующей эманирование, является эманирующая способность. Эманирующая способность - это количество свободного радона, выделяемого единицей массы вещества при условии радиоактивного равновесия. Эта величина связана с удельной активностью радия АRa в материале следующим соотношением [1]:

R = АRaкэм , (4)

где R - эманирующая способность материала, Бк/кг;

АRa - эффективная удельная активность радия, Бк/кг;

кэм - коэффициент эманирования.

В настоящее время изучение эманирующей способности строительных материалов в нашей стране (да и за рубежом, за исключением нескольких видов строительных материалов) основано на единичных измерениях, которых явно недостаточно. Приводимые в литературе данные по коэффициенту эманирования строительных материалов малочисленны и противоречивы. Они не позволяют установить закономерности получения строительных материалов и изделий с низкой эманирующей способностью. Учитывая многообразие строительных материалов, технологии их изготовления и различные виды образующихся при этом структур, следует ожидать большое разнообразие факторов, влияющих на коэффициент эманирования.

Использование в производстве строительных материалов промышленных отходов носит комплексный характер: экономический, экологический и социальный. Они являются ресурсосырьевой базой для производства строительных материалов.

Однако промышленные отходы могут успешно быть утилизированы только в том случае, если учитываются не только технологические, но и экологические свойства как отходов, так и материалов на их основе. Поэтому строительные материалы, содержащие промышленные отходы, должны быть стабильными во времени при воздействии различных факторов, чтобы исключить вредное воздействие на человека и вторичное загрязнение окружающей среды.

Исследования последних лет по определению содержания свинца и хрома в водопроводной воде, протекающей по цементным трубам, заставило по-иному взглянуть на проблему тяжелых металлов в строительных материалах. Тяжелые металлы, содержащиеся в таких промышленных отходах, как пиритные огарки, ферроникелевые, феррованадиевые, гальванические и другие шламы, отработанные формовочные смеси, пыли-уноса цементных заводов, превышают предельно-допустимые концентрации в десятки и сотни раз. Попадая с сырьевыми материалами и корректирующими добавками в цемент, с заполнителями и отходами в растворы и бетоны, а из строительных материалов водопропускных сооружений в питьевую воду, могут наносить значительный вред здоровью людей. Другой путь миграции тяжелых металлов осуществляется по цепочке: строительные материалы, грунт, грунтовые воды, водопроводная вода, организм человека.

Приводимые в литературных источниках сведения по миграции тяжелых металлов не дают представления о закономерностях и особенностях процессов связывания и миграции, а также факторах, определяющих эти процессы. В настоящее время практически отсутствуют результаты теоретических исследований по данному вопросу.

Моделирование процессов миграции тяжелых металлов из цементных композиций, в зависимости от различных факторов (плотности, открытой пористости, температуры, добавок и др.), позволило выявить ряд закономерностей получения экологически безопасных строительных материалов с использованием промышленных отходов. Необходимо учитывать и тот факт, что в результате коррозионного воздействия агрессивных сред возможно вымывание тяжелых металлов из состава материала.

В настоящее время наиболее изучены экологические свойства асбеста, полимерных и материалов на основе органических вяжущих. Что касается строительных материалов на основе минеральных вяжущих, то изучение их экологических свойств находятся на начальной стадии. Отсутствуют и теоретические основы, позволяющие с научной точки зрения оценить экологические свойства строительных материалов в зависимости от их структурно-технологических характеристик. Учитывая негативное влияние промышленных отходов на окружающую среду и здоровье населения, создание и отработка новых эффективных технологий их переработки и обезвреживания в составе строительных материалов при обеспечении экологической безопасности, является важной экономической и социально-экологической задачей



3. Экологическая оценка строительных материалов

3.1 Экологическая оценка строительных материалов по показателям их гигиенической безопасности при обосновании выбора отделочных материалов для интерьеров

В настоящее время качество сырья для производства строительных материалов и самих строительных материалов, определяемое СНиПами, ГОСТами и ТУ, в основном оценивается по технологическим и техническим характеристикам и лишь небольшая доля отдельных гигиенических требований, касающихся охраны труда и транспортировки, включена в виде показателей, практически не позволяющих оценить степень их опасности для здоровья населения.

Например, пункт 7 (Изменение № 1 ГОСТ 7251-77 «Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове.Технические условия») содержит «Требования безопасности и охраны окружающей среды» в виде конкретных требований на получение на этот материал гигиенического сертификата; отмечено, что по классификации ГОСТ 19433-88 он не является опасным грузом; указано, что основными видами возможного опасного воздействия на окружающую среду является загрязнение атмосферного воздуха населенных мест, почв в результате неорганизованного сжигания и захоронения отходов линолеума на территории предприятия или вне его, а также произвольной их свалки в непредназначенных для этого местах. Что касается отходов, которые образуются при изготовлении линолеума, строительстве и ремонте зданий и сооружений, они подлежат утилизации на предприятии-изготовителе или вне его, вывозу на специальные полигоны промышленных отходов или организованному обезвреживанию в местах, специально отведенных для этой цели. По представленным данным практически невозможно судить об опасности, которую несет этот материал человеку при эксплуатации в помещениях, жилых комнатах, детских и лечебных учреждениях, где этот материал принято использовать для отделки пола.

Приведенный пример перечисленных требований настораживает и показывает, что материал несет потенциальную угрозу здоровью человека при контакте с ним, говорит о необходимости распознавания и учета этой угрозы.

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.

3.2Экологическая оценка строительных материалов по показателям их радиационной безопасности

Радиационная безопасность является одним из важнейших гигиенических критериев экологической безопасности материала и представлена в медицине в разделе радиационной гигиены человека.

Так как человек большую часть своей жизни проводит в здании, то помимо природного радиоактивного излучения он испытывает и нагрузки от техногенно измененной среды обитания и, в первую очередь, от строительных материалов, которые использованы при строительстве зданий. Наглядно о нагрузках на человека строительных материалов, из которых сделаны стены здания, можно судить по нижеприведенным данным. Например, при проживании в течение года в различных домах человек получает следующие дозы излучения от стен:

* в кирпичном доме -- от 50 до 100 мбэр;

* в бетонном доме -- от 70 до 100 мбэр;

* в деревянном доме -- от 30 до 50 мбэр.

Для сравнения человек за год получает также дозу природного излучения:

* от космических лучей -- 45 мбэр;

* от почвы -- 15 мбэр;

* от воды, пищи, воздуха -- 25 мбэр;

* от рентгеновской диагностики (флюорография) -- 370 мбэр;

* при перелете самолетом на расстояние 2 400 км -- 1 мбэр;

* ежедневный в течение года 3-часовой просмотр ТВ -- 0,5 мбэр(1.

При рассмотрении приведенных выше данных и учитывая, что согласно нормам радиационной безопасности (НРБ-76/87) для работающих в контакте с радиоактивными излучениями установлена предельно допустимая доза за год 5 бэр, видно, что перечисленные в примере нагрузки находятся в пределах естественного радиационного фона. Среди зданий по этому показателю благоприятно выделяется деревянный дом.

Превышение фона можно выявить, если просуммировать радиационные нагрузки от использованных в здании материалов с другими перечисленными выше нагрузками. Особую осторожность надо проявлять при выборе строительных материалов минерального состава, избегая использования строительного материала с повышенной радиационной активностью.

Радиоактивность материала может быть связана с его месторождением или получена дополнительно с использованием сырья из каменоломен, карьеров и т.п., расположенных вблизи зон техногенного радиационного загрязнения литосферы. Таким образом, радиационное загрязнение строительных материалов может быть обусловлено не только его происхождением, но и привнесением в него из окружающей среды радиоактивных веществ-загрязнителей. В каждом случае это отрицательное свойство можно диагностировать по химическому составу материала. Например, следует избегать применения строительных материалов, содержащих тяжелые металлы и др. Поэтому уже при проектировании нужно знать характеристики радиационной опасности материала и при выборе строительных материалов стараться избегать использование СМ с высокими показателями радиационной активности, в первую очередь для жилых и общественных зданий.

Рост требований к экологически безопасному строительству связан не просто с созданием комфортной среды проживания в доме, но и с обеспечением полной безопасности жилища для здоровья человека. Установление класса материала по радиационной безопасности в настоящее время сводится только к определению эффективной удельной активности естественных радионуклидов (ЕРН). Однако ЕРН не в полной мере характеризует, например, опасность радоновыделения. Материалы, относящиеся к безопасным по ЕРН, могут оказаться крайне опасными по радону за счет его высокой эманирующей способности.

Для полной экологической оценки строительных материалов по показателю их радиационной безопасности следует знать и понимать физическую сущность явления радиоактивности.

Радиация -- поток корпускулярной (альфа-, бета-, гамма-лучей, поток нейтронов) и/или электромагнитной энергии, исходящей от материала, совершенно безопасной для человека, если она находится в пределах естественного природного радиационного фона.

На человеческий организм могут воздействовать одновременно несколько источников облучения:

* естественный радиационный фон -- космические лучи и естественные радионуклиды (ЕРН), содержащиеся в горных породах и почве. Их принято считать источниками внешнего облучения. Вещества, содержащие 40К 14С

220Rn, 222Rn, 210Po, 226Ra, 228Ra, 230Th,232Th, которые постулают в организм с пищей, водой и воздухом, являются источниками внутреннего облучения;

* техногенно измененный радиационный фон от ЕРН обусловлен, в основном, строительными материалами и минеральными удобрениями, содержащими повышенное количество ЕРН;

* глобальные выпадения радиоактивных веществ при испытании ядерного оружия, авариях на АЭС и т.п.;

* облучение в медицинских целях;

* газоаэрозольные и жидкие сбросы ядерного топливного цикла (АТЦ) и т.д. Облучение от естественных источников ионизирующего излучения в зависимости от местных условий, в среднем, составляет 200 мбэр. Средняя доза естественного излучения (фоновое облучение за год) в различных местах колеблется и, например, для Москвы составляет 100-120 мбэр, г. Нью-Йорка - 100 мбэр, г. Парижа - 120 мбэр, Штата Керала, Индия - 400 мбэр.

3.3 Экологическая оценка строительных материалов по показателям пожарной безопасности

Ежегодно в мире происходят 5--6 млн пожаров, одновременно на Земле их возникает 500--600, что приводит к многочисленным жертвам, огромному материальному ущербу, экологической деградации среды и невосполнимой потере памятников истории и культуры. Особую опасность пожары представляют для памятников деревянного зодчества -- они практически исчезают. Трагические случаи последствий представлены на рис 3.10.

За столетия своего существования г. Москва неоднократно сгорала дотла. В исторических документах читаем: «Горела Москва и от воли Божией, и от воли обиженных её людей, и по правде, и по неправде». Драматизм ситуации сегодня заключается в устойчивой тенденции роста количества пожаров с тяжелыми последствиями. Это связано с использованием при строительстве горючих материалов, содержащих токсичные вещества, -- часто гибель людей при пожарах происходит от отравления продуктами сгорания этих веществ, а не от самого огня.

Катастрофические пожары заставляли людей обращать внимание на разработку мер по их предотвращению и защите от них. К наиболее эффективным мероприятиям можно отнести оценку пожарной безопасности материалов и целесообразный выбор тех из них, которые обеспечивают минимальный ущерб от пожара.

Экологическая оценка строительных материалов по показателям пожарной безопасности проводится сегодня по общепринятым в Государственной противопожарной службе нормативным показателям, которые характеризуют пожароопасные свойства строительных конструкций, отделочных и облицовочных материалов, покрытий полов и кровли.

При выборе СМ для проекта рекомендуется использовать данные, приведенные в «Технической информации (в помощь инспектору Государственной противопожарной службы)» - М.: ВНИИПО (выпуски 1994, 1995, 1996, 1997 и 1998 годов), справочные пособия.

В связи с введением в действие «Перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности» (редакции 1996 и 1999 годов), каждый строительный материал, представленный на рынке строительной продукции, имеет «Сертификат пожарной безопасности», в котором даны характеристики пожарной безопасности, а сам материал отнесен к определенной группе по возгораемости и показателям огнестойкости.

Пожарная безопасность строительных материалов зависит от их природы, которая предопределяет возможные негативные последствия их деструкции, возникающие при воздействии на материал комплекса экстремальных факторов при пожаре. Поэтому в ряду основных эксплуатационно-технических свойств строительного материала, наряду с морозостойкостью, коррозионной стойкостью, основное место занимает показатель «огнестойкость».

Огнестойкость характеризует способность материала и изделий сохранять физико-механические свойства при воздействии огня и высоких температур, развивающихся в условиях пожара.

По огнестойкости конструкции и конструкционные строительные материалы принято делить на три группы: несгораемые -- это, в основном, конструкции из минеральных материалов, трудносгораемые -- из смешанного типа материалов минерально-органической природы и сгораемые -- из материалов органической природы. Основная характеристика этих трех групп материалов представлена в таблице4.1

Таблица 4.1

Группа возгораемости, огнестойкости	Характеристика
	Материалов	конструкций
Несгораемые	Под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются	Из несгораемых материалов, например, природного камня, бетона, кирпича, металла
Трудносгораемые	Под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются. Продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня, а после его удаления горение и тление прекращаются	Из трудносгораемых, а также сгораемых материалов, защищенных от огня и высоких температур несгораемыми материалами, например, асфальтобетон, фибролит
Сгораемые	Под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня	Из сгораемых материалов, незащищенных от огня или высоких температур, например, древесина, рубероид

При анализе представленных в табл 4.1 групп материалов пожарная безопасность первых двух групп будет определяться следующими показателями с привязкой их к линейным параметрам конструкции:

* пределом огнестойкости (по показателям потери прочности -- R, теплоизолирующей способности -- I, потере целостности -- Е), мин (час) для заданной толщины или наименьшего размера сечения конструкции в см;

* максимальным пределом распространения огня, см.

Например, стены и перегородки из силикатного обыкновенного или дырчатого глиняного кирпича (материал относится к группе несгораемых) предел огнестойкости будет равен 0,75; 2,5; 5,5; 11 часов, соответственно, для значений толщины стен и перегородок -- 6,5; 12; 25; 38 см.

Работа несгораемых и трудносгораемых материалов в конструкции во время воздействия на них огня будет сопряжена со снижением их конструкционного качества, что представляет серьезную угрозу для здания и сооружения в целом и обычно относится к категории чрезвычайных опасностей. Например, блоки из известняка, бетона и т.д. ( карбонатсодержащие материалы) под действием огня будут изменять химический состав и терять прочность. СМ из металла под действием температуры за счет деформаций также могут терять прочность.

Важное значение для получения точных результатов измерения перечисленных показателей имеет масштабный фактор, а также использование строительных материалов различного вида в одной и той же конструкции, поэтому, согласно ГОСТам, показатели огнестойкости, пожарной опасности и др. принято сразу относить к строительным конструкциям.

Пределы огнестойкости строительных конструкций устанавливаются по ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования».

Предельные состояния конструкций по огнестойкости приведены в разделе 8 ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».

Признаки наступления пределов огнестойкости несущих и ограждающих конструкций при огневых испытаниях указаны в п. 8.1 ГОСТ 30247.1-94, а именно:

* потеря несущей способности (R) вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций;

* потеря теплоизолирующей способности (I) -- повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции, в среднем, более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180° С по сравнению с температурой конструкции до испытания или более 220° С независимо от температуры конструкции до испытания;

* потеря целостности (Е) -- образование в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.

Горючие материалы подразделяют по группам горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности продуктов горения.

Номенклатура основных показателей пожарной опасности, которые необходимо определять при проведении испытаний различных строительных материалов, приведена в НПБ 244-97 «Материалы строительные. Декоративно-отделочные и облицовочные материалы. Материалы для покрытия полов. Кровельные, гидроизоляционные материалы. Показатели пожарной опасности».

В п.п. 5.3-5.8 СНиП 21-01-97 дана классификация характеристик пожарной опасности строительных материалов по группам: горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности.

В общем виде деление горючих строительных материалов на группы и их характеристики приведено в табл.4.2

Группа горючести материалов определяется в соответствии с ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть»; группа воспламеняемости -- в соответствии с ГОСТ 30402-96 «Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость»; распространение пламени -- в соответствии с ГОСТ 30444-97 (ГОСТ Р 51032-97) «Материалы строительные. Метод испытания на распространение пламени»; группа дымообразующей способности -- в соответствии с п.п. 2.14.2 и 4.18 ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» и группа токсичности - в соответствии с п.п. 2.16.2 и 4.20 ГОСТ 12.1.044-89

Таблица 4.2.

Показатель свойств СМ	Группы	Характеристика для группы	Нормативный документ
горючесть	Г1	Слабая	ГОСТ 30244-94
	Г2	Умеренная
	ГЗ	Нормальная
	Г4	сильно горючий
воспламеняемость	В1	Трудно	ГОСТ 30402-96
	В2	Умеренно
	ВЗ	Легко
распространение пламени по поверхности	РП1	не распространяется	ГОСТ Р 51032-97 ГОСТ 30444-97
	РП2	слабо распространяется
	РПЗ	умеренно распространяется
	РП4	сильно распространяется
дымообразующая способность	Д1	Малая	ГОСТ 12.1.044-89 п.п. 2.14.2 и 4.18
	Д2	Умеренная
	Д3	Высокая
токсичность	Т1	Малоопасные	ГОСТ 12.1.044-89 п.п. 2.16.2 и 4.2014
	Т2	умеренно опасные
	ТЗ	высоко опасные
	Т4	чрезвычайно опасные

Современные характеристики по огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций и инженерного оборудования зданий, а также перечень характеристик пожарной безопасности наиболее распространенных сейчас на строительном рынке облицовочных и отделочных строительных материалов, покрытий полов и кровли представлены в справочной литературе, технической информации на продукцию и сертификате пожарной безопасности материала.

Пределы распространения огня по строительным конструкциям определяются по методике, изложенной в СНиП 2.01.02-85**. За предел распространения огня принимается размер повреждения образца конструкции вследствие его горения, обугливания или оплавления за пределами зоны нагрева (в контрольной зоне). Предел распространения огня по конструкциям, выполненным полностью из негорючих материалов, принимается равным нулю без испытаний. Классы пожарной опасности строительных конструкций устанавливаются по ГОСТ 30403-96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности».

При установлении класса пожарной опасности конструкций по этому стандарту в процессе огневых испытаний опытных образцов определяют:

* наличие теплового эффекта от горения или термического разложения составляющих конструкцию материалов;

* наличие пламенного горения газов или расплавов, выделяющихся из конструкции в результате термического разложения составляющих ее материалов;

* размеры повреждения конструкции и составляющих ее материалов, возникшие при испытании конструкции вследствие горения или термического разложения;

* характеристики пожарной опасности составляющих конструкцию материалов, поврежденных при испытании, по методу, изложенному в данном стандарте.

При этом, в отличие от испытаний на распространение огня в соответствии с СНиП 2.01.02-85**, время теплового воздействия на образцы конструкций определяется требуемыми для этой конструкции пределами огнестойкости. Испытания проводятся на специальной двухкамерной установке с «автономным» режимом теплового воздействия.

Результаты испытаний конструкций по методу, изложенному в СНиП 2.01.02-85** (предел распространения огня) в большинстве случаев не могут быть использованы при установлении класса пожарной опасности применительно к СНиП 21-01-97.

Исключение могут составлять конструкции, выполненные только из материалов группы горючести Г4, которые без испытаний могут быть отнесены к классу пожарной опасности КЗ.

Конструкциям, выполненным только из материалов группы горючести НГ и с нулевым пределом распространения огня присваивается класс пожарной опасности КО (15).

Далее все перечисленные характеристики используются в проектных расчетах в соответствии с СНиП 21-01-97, а оценка «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и степень огнестойкости зданий и сооружений определяются огнестойкостью их строительных конструкций. Вводится показатель «класс конструктивной пожарной опасности зданий и сооружений», определяется степень участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов. Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности конструкций приводятся в табл. 4 и 5 СНиП 21-01-97.



4. Экологические риски при производстве строительных материалов

4.1 Факторы экологического риска и его классификация

В Федеральном законе РФ от 10 января 2002 года "Об охране окружающей среды" даётся определение экологического риска, которое гласит, что "экологический риск - вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и антропогенного характера".

Экологический риск - это вероятность возникновения отрицательных изменений окружающей среды или последствий этих изменений, возникающих вследствие отрицательного антропогенного воздействия на окружающую среду. Экологический риск, как один из видов риска, можно классифицировать, опираясь на базовую классификацию рисков, по масштабу проявления, по степени допустимости, по прогнозированию, по возможности предотвращения, по возможности страхования.

Факторы риска -- факторы внешней и внутренней среды организма, поведенческие факторы, способствующие увеличению вероятности развития заболеваний, их прогрессированию и неблагоприятному исходу.

Классификация факторов экологического риска

Существуют различные классификация факторов экологического риска.

Их подразделяют на две частично перекрывающиеся группы: естественные и антропогенно обусловленные. К естественным относятся:

* геологические факторы и катастрофы (землетрясения, извержения вулканов, оползни и сели и т. п.);

* климатические явления (засухи, бури, тайфуны, цунами);

* иные природные бедствия (повышение патогенности возбудителей болезней, нашествия саранчи, волны массовой миграции грызунов и пр.).

Многие из этих явлений причинно связаны с изменениями солнечной активности и геомагнитными явлениями, однако интенсивная хозяйственная деятельность человека влияет на возникновение и течение названных природных процессов.

Антропогенно обусловленные факторы экологического риска многообразны. Это радиационная опасность, риск от использования загрязненной или недостаточно обогащенной необходимыми элементами питьевой воды, эпидемиологический риск, зависящий как от загрязнения воды и почвы бытовыми стоками, так и от географического распространения возбудителей заболеваний.

Примеры естественных факторов риска:

Землетрясения, эпейрогенические движения земной коры, абразия берегов рек, озер, водохранилищ, морей и океановыветривание (физическое, химическое, биологическое), ветровая и водная эрозия, меандрирование рек, наводнения, оползни, солифлюкция и др. экзогенные процессы.

К числу естественных факторов экологического риска наряду с собственно эндогенными и экзогенными процессами относится также их естественная динамика, например, изменение климатических условий местности, динамика уровня вод во внутренних водоемах, уровня стояния грунтовых вод и пр.

В числе антропогенных факторов экологического риска культурному наследию в качестве наиболее существенных могут быть выделены:

Нарушения геологической среды в результате хозяйственной деятельности (затопление и подтопление земель, образование карьеров, дорожное и другое строительство и т. п.)

Загрязнение воздушного бассейна

Загрязнение поверхностных и подземных вод

Физическое нарушение почвенного покрова (распашка, мелиоративные работы и т. д.)

Химическое загрязнение почв и грунтов

Деградация растительности (вследствие вырубки лесов, распашки целинных земель, пастбищной и рекреационной дигрессии, строительных работ и пр.)

Шум, вибрация и другие нарушения естественных физических параметров среды

Визуальное загрязнение среды.

Исходя из причин возникновения, можно представить такую классификацию экологических рисков:

Природно - экологические риски - риски, обусловленные изменениями в окружающей природной среды.

Техникo - экологические риски - риски, обусловленные появлением и развитием техносферы:

Риск устойчивых техногенных воздействий - риск, связанный с изменениями окружающей среды в результате обычной хозяйственной деятельности;

Риск катастрофических воздействий - риск, связанный с изменениями окружающей среды в результате техногенных катастроф, аварий, инцидентов.

В реальной действительности факторы экологического риска проявляются в самых различных вариациях: от единичного до множественного, реализуя при этом эффект мультипликатора.

Также факторы риска можно классифицировать по среде воздействия: гидросферные, атмосферные и литосферные (или геологические).



4.2 Производство строительных материалов и вредные вещества, попадающие в атмосферу при их производстве

Производство бетона

Бетон -- это искусственный камень, полученный путем смешения цемента, гравия и воды.

Составные части высыпают в бетономешалку и одновременно подают в нее воду.

После перемешивания исходные материалы образуют пластичную смесь, похожую на тяжелую жидкость. Поэтому свежеприготовленный бетон называют не бетоном, а бетонной смесью. Лишь через некоторое время смесь затвердевает и превращается в камень, т.е. бетон.

Железобетон -- это бетон, армированный конструкционной сталью.

Основные загрязнители: оксиды углерода, азота, серы; углеводороды; пыль неорганическая

Производство асфальта

Асфальт -- смесь битумов (60-75 % в природном и 13-60 % в искусственном) с минеральными веществами (известняком, песчаником и др.). Применяют в смеси с песком, гравием, щебнем для устройства шоссейных дорог, как кровельный, гидро- и электроизоляционный материал, для приготовления замазок, клеев.

Классический асфальтобетон состоит из щебня, песка, минерального порошка (филера) и битумного вяжущего (битум, полимерно-битумное вяжущее).

Основные загрязнители: свинец и его неорганические соединения

Азота оксиды; сажа; ангидрид сернистый (серы диоксид - SO₂); углерода оксид (СО); глеводороды предельные C₁₂-C₁₉; мазутная зола; пыль неорганическая (SiO₂> 70 %) динас и др.; пыль неорганическая (SiO₂ = 20-70 %) цемент, шамот и др.; пыль неорганическая (SiO₂<20 %) известняк и др.

Производство кирпича

Керамический кирпич - кирпич, полученный путем обжига в печи глин и их смесей.

Керамический кирпич изготавливается из глины, чаще всего красной, и в конце производства проходит обжиг при рабочей температуре в печи до 1000°С.

Существует три способа приготовления керамического кирпича:

Первый и наиболее распространенный - пластичный метод: глиняную массу (при влажности её 17 - 30%) выдавливают из ленточного пресса, а затем подвергают обжигу.

Второй способ отличается подготовкой сырца - его формируют из глиняной массы с влажностью 8 - 10% сильным прессованием.

Технология производства кирпича методом жесткой экструзии предусматривает формование кирпича на ленточном прессе при влажности глины 12-14 %. Отформованный кирпич имеет высокую прочность, поэтому сразу же после резки он укладывается на обжиговую вагонетку, на которой и происходит процесс сушки кирпича.

Производство газосиликатных блоков

Производство газобетона предполагает введение веществ, выделяющих газ при химическом взаимодействии с цементом и известью, и в роли газообразователя выступает алюминиевая пудра или паста. По технологии производства газобетона HEBEL сырая смесь из кварцевого песка, извести, цемента после вспучивания проходит последующую автоклавную обработку при температуре 180 градусов и давлении около 14 бар. В полученной массе образуются многочисленные поры размером 1-3 мм, которые придают материалу такие свойства, как теплоизоляция, морозостойкость и легкость.

Основные загрязнители: оксиды кремния, алюминия, азота, углерода.

Производство пеннобетонных блоков

Производство пеноблоков основано на технологии получения готовых пенобетонных блоков в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пены. В производстве пеноблоков используются следующие способы: заливка пенобетона в кассетные металлические формы и вынимание готовых пеноблоков вручную, заливка больших массивов и их резка на блоки и заливка неразборных кассетных форм с последующей автоматической распалубкой.

Основные загрязнители: оксиды кремния, азота, углерода; соединения тяжелых металлов; аэрозоли и взвеси.



5. Экологически чистые 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.

5.1 Неэкологичные строительные материалы

Пенопласт - выделяет токсическое вещество стирол, которое провоцирует возникновение инфаркта миокарда и тромбоз вен;

В утеплители (экструдированыйполистерол и пенополистерол) с учетом технологии для уменьшения их горючести добавляется ГБЦДД (гексабромиоциклододекан). Не так давно Европейское химическое агентство объявило ГБЦДД одним из наиболее опасных среди известных 14 токсических веществ;

Теплоизоляционные плиты производятся на основе полиуретана. В них содержатся токсические вещества изоцианты;

Линолеум, виниловые обои и декоративная пленка - широко применяемые материалы в строительстве, которые ответственны за содержание в вохдухе тяжелых металлов. Эти вещества, накапливаясь со временем в организме человека, могут вызывать развитие опухолей;

Краски, лаки, мастики низкого качества считаются наиболеее опасными для здоровья, так как содержат в своем составе свинец, медь, а также толуол, ксилол и крезол, которые являются наркотическими веществами;

Бетон, как известно, отличается плотностью и прочностью. К сожалению, именно плотность бетона препятствуют свободному проникновению воздуха и способствуют усилению электромагнитных волн;

Железобетон имеет те же недостатки, что и бетон, но дополнительно еще и экранирует электромагнитные излучения. В результате люди, живущие или работающие в построенных из таких материалов домах и офисах, часто страдают от быстрой утомляемости;

Поливинхлоридвходит в состав многих лаков и красок. В контакте с воздухом при содействии солнечного света он разлагается, выделяя гидрохлорид, который в свою очередь провоцирует болезни печени и кровеносных сосудов;

Пенополиуретан в составе пыли плохо действует на кожу, глаза и легкие.

5.2 Абсолютно экологичные стройматериалы

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.).

Рассмотрим какие же строительные материалы уже прошли всевозможные проверки и доказали свою безопасность. Начнем, пожалуй, с дерева. Идеальный дом, полностью построенный из него, дает ощущение теплоты, чистоты и конечно уюта. Главное, при выборе древ массива, точно знать, где его срубили и каким-то образом везли до вашей стройки. Ведь даже самое прекрасное красное дерево, может быть пропитано, например, ядовитыми веществами, если оно росло возле какой-нибудь фабрики.

Производное от древесины - Софтборд. Это плиты, изготовленные из натуральной древесины и конечно не имеющие синтетических компонентов. Благодаря специальной обработке не меняется их размер при перепадах температур, и, следовательно, сохраняется отличная изоляция.

Гипсоволокнистый лист - этот материал имеет отличные противопожарные свойства. Применяется для отделки внутренних помещений вместо различных цементных смесей.

Венецианская штукатурка - декоративная отделка различных поверхностей похожая на мрамор. Имеет оригинальную структуру и как будто светится

Мраморная крошка наносится на стены из специальных пульверизаторов. Она не горюча, не выделяет вредных веществ и не вызывает аллергии.

Декоративная штукатурка на основе вермикулита - обладает отличной нетоксичной тепло и звукоизоляцией, легко моется, не окисляется, и не подвержен грибку, поэтому его можно применять даже в детских садах и больницах

В связи с этим в настоящее время в строительстве широко используются условно экологичные материалы, которые тоже изготавливаются из природных ресурсов, безопасны для окружающей среды, но обладают более высокими техническими показателями.

5.3 Условно экологические стройматериалы

К условно экологическим стройматериалам относятся:

Кирпич;

Плитка;

Кровельная черепица;

Пенобетонные блоки;

Материалы, изготовленные из алюминия, кремния.

Самым «экологичным» из группы условно экологичных строительных материалов считается глина. Наряду с древесиной изделия из глины многие века используются в строительстве. Список материалов, производимых из глины, весьма внушителен: это всем известный кирпич, черепица, керамическая плитка, пустотелые строительные блоки и др.

Основное достоинство материалов из глины - их полнаярециркулируемость. После окончания срока службы отработанный материал можно использовать в качестве добавки в почву для улучшения роста растений.

Дома, построенные из высушенного на солнце кирпича, способны простоять сотни лет. Причем в таких домах проживает четверть всех жителей планеты.

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.

К условно экологичным материалам также относят стекло и алюминий. Эти материалы являются почти полностью рециркулируемыми. Важно, что при повторном использовании этих материалов тратится значительно меньше энергии. Именно сокращение потребления энергии при производстве стройматериалов является одной из основных задач, поскольку уменьшение расхода энергоресурсов способствует улучшению экологической обстановки.

5.4 Экомаркировка

ЭКОМАРКИРОВКА -- комплекс сведений экологического характера о продукции, процессе или услуге в виде текста, отдельных графических, цветовых символов (условных обозначений) и их комбинаций. Он наносится в зависимости от конкретных условий непосредственно на изделие, упаковку (тару), табличку, ярлык (бирку), этикетку или в сопроводительную документацию.

Весь мир уже давно понял, что без соответствующего заключения экспертизы, нельзя считать какой-либо продукт условно безопасным. Основными вопросами эко-маркировки занимается организация «GlobalEcolabellingNetwork» (GEN). Кроме этого стройматериал должен удовлетворять международным стандартам ИСО и МЭК, а так же правилам ЕЭК ООН и директивам ЕС. Не забудем еще и о том, что есть практически у каждой развитой страны свои евронормы и национальные стандарты. Уже после этого, фирма может подавать заявку на то, чтобы признать свой товар экологичным, для того чтобы мы, дорогие покупатели, сразу же могли его определить на полках магазинов. В разных странах действуют различные программы экологической маркировке. Вот только несколько из них:

«Голубой ангел» в Германии;

«Экологический выбор» в Китае;

«Национальная программа по экомаркировке» в Канаде;

«Экомаркировочная программа» в странах Евросоюза;

«Зеленая печать» в США ;

У нас в стране сертификация появилась в 1992 году. Однако своей собственной экологической программы как таковой в России до сих пор нет. Товары проходят проверку согласно ГОСТу и могут иметь следующие законные эко знаки:

В нашей стране применяются такие графические изображения в виде экомаркировки, как

- "Свободно от хлора" разработано ГРИНПИС,

- Региональные знаки - Санкт-петербургский знак "Листок жизни"

Совсем недавно появилась возможность получить эко-сертификацию в компании «Эко-Контроль» и системе добровольной сертификации экопродуктов «БИО» она официально зарегистрирована Госстандартом.

Прохождение сертификации процесс длительный и включает в себя следующие этапы:

1. После подписания договора об инспекции с организацией по сертификации начинается сбор и обработка информации о товаре.

2 Инспекция на предприятие эксперта и заключение эксперта о произведенной проверке, передающееся в орган по сертификации

3 . Анализ полученных данных в ходе проверки и принятие решения относительно статуса продукции сертификации. При этом предприятию сообщается статус производимого продукта: «Традиционный», «Конверсия» либо «Экологический» плюс условия и рекомендации, обязательные для выполнения.

4 Доведение информации до Заказчика сертификации. Вместе с сертификатом предприниматель вправе подать заявку на использование Знака соответствия Системы сертификации «БИО». Только после этого он может начать маркировать свою продукцию значком «эко»

Но вернемся все же к нашим стройматериалам, они согласно требованиям должны не наносить вреда окружающей среде, быть здоровыми и гигиеничными и при этом не испускать токсичных газов, не загрязнять воды и почвы, не излучать радиации и не способствовать накоплению влаги. А их отходы не должны быть источником загрязнения окружающей среды.

Но это все в нужно помнить о том, что наши производители зачастую игнорируют необходимость проверки и просто ставят на своих товарах формулировку "экологически чистая продукция" или» экологический продукт" хотя не имеют на это никаких оснований. А иногда наглеют до такой степени, что выносят приставку ЭКО даже в название фирмы.

Таким образом, если вас заботит ваше здоровье, посмотрите внимательнее на упаковку товара, перед тем как купить что-либо. Конечно эко-стройматериалы дороже обычных, но зато вы сэкономите на лекарствах

Помните - эти знаки должны быть на упаковке

А это примеры знаков встречающихся на территории России:



6. Влияние строительных материалов на здоровье человека и экологию помещения

Сложилось так, что в нашей стране строители редко задумываются о том, откуда тот или иной материал и о том, как он сказывается на здоровье человека. Большинство строительных организаций не ведут экологический менеджмент применительно к строительно-монтажным работам ГОСТ Р ИСО 14001-98 (ISO 14001), некоторые о таковых стандартах даже и не знают.

Экологически безопасные материалы, конечно, стоят дороже! Поэтому возникает ситуация, что строители гонятся за дешевым и зачастую некачественным с точки зрения экологии материалам. Такие материалы строители вынуждены применять на муниципальных стройках, так как чиновники обычно следуют распространенным принципом «чем дешевле, тем лучше для государства» проводя конкурсы, торги и аукционы на выполнение строительно-ремонтных работ не учитывают то, какими материалами будут выполняться работы. А это значит, что в школах, детских садах, больницах используются материалы, о которых пойдет речь ниже.

К сожалению, информации об экологии строительных и отделочных материалов очень мало. Кроме того, мы ведь хотим сделать ремонт быстро и дешево, а производители и продавцы -- продать много и дорого, забывая рассказать о возможных негативных проявлениях, показывают товар только с хорошей стороны. Конечно, все отделочные материалы имеют экологический сертификат. Но дело в том, что нормы указываются для одного вида мебели или отделочного материала. В комнате же их набирается добрый десяток. И аккумулирующее воздействие мельчайших частичек токсичных веществ от мебели и разнообразных отделочных материалов подсчитать практически невозможно и никакими гигиеническими нормами регламентировать нельзя. Вот и получается, что каждый в отдельности рулон обоев или линолеума имеет законный сертификат, а вместе они создадут такую атмосферу, которая отрицательным образом влияет на здоровье. Разумеется, не все современные строительные и отделочные материалы опасны. Просто необходимо знать, где и какие из них можно использовать, чтобы свести к минимуму возможные проблемы.

Опасность №1. Формальдегид

Газ формальдегид -- самое токсичное соединение, которое выделяется из отделочных материалов.

Причина: Формальдегид содержится в смоле, используемой при изготовлении древесно-стружечных плит (ДСП), древесно-волокнистыхплит (ДВП), фанеры (ФРП), мастик, пластификаторов, шпатлевок и смазок для стальных форм.

Возможные последствия: Формальдегид раздражает слизистые оболочки и кожу, обладает канцерогенной активностью. Длительное вдыхание паров формальдегида, особенно в теплое время года, может провоцировать развитие различных кожных заболеваний, ухудшение зрения и болезни органов дыхания.

...