Н.Г. ВОЛКОВА, К. Т. Н., Е.Ю.

Урбанизация оказывает влияние на все сферы жизнедеятельности людей. В настоящее время в городских агломерациях проживает свыше 30 % населения РФ, это более 500 тыс. человек. Стратегии развития территорий на основе теории нечетких множеств и возможностей посвящена работа Б.Х. Санжапова и Н.П. Садовниковой [1]. В административных центрах сосредоточены промышленные предприятия, объекты коммунального хозяйства и авиа и автотранспорт, выбросы от которых являются основной причиной загрязнения воздушного бассейна. Уровень концентраций вредных веществпримесей зависит от высоты застройки, переноса веществ и их рассеивания, перемешивания, растворения в атмосфере воздуха. Качественный состав воздуха является продуктом сложного взаимодействия антропогенных и природных факторов – параметров климата и топографии местности. Ученые всего мира работают над преодолением негативного влияния городской среды на человека. Над благоустройством территорий и решением градостроительных проблем работают и российские специалисты под руководством академика РААСН А.В. Бокова и др. В работе академика А.В. Теличенко особое внимание уделено идее создания среды жизнедеятельности в ее динамическом развитии, посредством применения современных научнотехнических инструментов в строительноархитектурных областях [2]. Специалисты разрабатывают положения и стандарты устойчивой архитектуры, уделяя внимание комфортности и экологичности среды обитания [3]. В строительстве вопросы энергосбережения и экологии рассматриваются в комплексе [4, 5]. Следует понимать, что с развитием цивилизации острота экологических проблем будет только возрастать. В связи с этим перспективы развития мировой энергетики и проблемы сохранения экологического равновесия в биосфере не утратят своей актуальности [6]. При рассмотрении экологического равновесия необходимо учитывать характер климатических перемен, оказывающий определяющее влияние на принятие всех стратегических решений в строительстве [7]. Учет наружных воздействий позволяет оценить климатические риски и уровень адаптации зданий и сооружений к изменению и изменчивости климата в технической сфере [8]. К основным факторам, формирующим качество воздушной среды помещения, относятся: наружный воздух; почвы, на которых построено здание; строительные конструкции и строительные отделочные материалы, применяемые в помещениях; антропотоксины (вещества, выделяющиеся в результате жизнедеятельности организма человека) и др. В соответствии с федеральным законом «О санитарноэпидемиологическом благополучии населения», от 30 марта 1999 года № 52Ф3, был разработан ряд санитарных правил и норм, определяющих требования к качеству атмосферного воздуха, жилым зданиям и помещениям, а также к полимерным строительным материалам: СанПиН 2.1.6.103201 Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест; СанПин 2.1.2.100200 Санитарноэпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям; СанПиН 2.1.2.264510 Санитарноэпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях; СанПиН 2.1.2.72999 Полимерные и полимерсодержащие строительные материалы, изделия и конструкции. Гигиенические требования безопасности. Попробуем дать экологическую оценку реальному положению дел, обусловленному прогрессирующим процессом урбанизации. Атмосферный воздух Атмосферный воздух, обладающий составом оптимальным для жизнедеятельности человека, представляет смесь газов, основными из которых являются азот и кислород. В зависимости от местности и атмосферного давления их объем составляет 9799 %, в небольших количествах в воздухе содержатся углекислый газ, водород, инертные газы, пары воды. Воздушная среда закрытых помещений по химическому составу в значительной степени зависит от качества окружающего атмосферного воздуха. Миграция пыли и токсичных веществ, содержащихся в атмосфере, обусловлена аэродинамикой движения воздушных потоков. При вентилировании зданий посредством проветривания или искусственной вентиляции, вредные вещества из наружного воздуха поступают в помещения. В СанПиН 2.1.6.103201 представлены санитарные правила по предотвращению неблагоприятного воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения и обязательные гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест. Главный санитарный врач Российской Федерации устанавливает нормативы, позволяющие оценить степень загрязнения атмосферного воздуха, путем сравнения фактических концентраций с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) примесей для населенных мест. Средние концентрации сравниваются с ПДК среднесуточными (ПДКсс) и годовыми (ПДКгод). Общий характер динамики и тенденций изменений качества воздуха в городах за десятилетний период представлен на рис. 1. [9]. Результаты наблюдений свидетельствуют о том, что качество атмосферного воздуха городов медленно улучшается. Однако, конкретные показатели остаются попрежнему неудовлетворительными: За 10 лет количество городов, где средние концентрации какойлибо примеси превышают 1 ПДК, снизилось на 63. Вместе с тем, снижение показателя обусловлено повышением в 2014 году величины норматива ПДКсс формальдегида более чем в 3 раза, по сравнению с прежней величиной. Если учитывать прежние значения ПДК формальдегида, то количество городов, где средние концентрации какойлибо примеси превышают 1 ПДК, в 2016 году составило бы 194 вместо 147 и уменьшилось бы за последнее десятилетие лишь на 16 городов (рис. 1). Резкое уменьшение количества городов, зачастую, не связано с улучшением состояния загрязнения атмосферного воздуха в этих городах, а является результатом изменения величины ПДКсс формальдегида в 2014 году. Это в свою очередь, привело к занижению оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха формальдегидом». По данным последних исследований, главной причиной загрязнения воздуха в крупных городах является транспорт. Вследствие работы двигателей внутреннего сгорания в воздух выделяются такие вредные вещества как фенол, углекислый и угарный газы, бенз(а)пирен, формальдегид, диоксид азота. В пробках машины вырабатывают больше всего вредных газов, поскольку двигатели работают не на полную мощность, и нефтепродукты не успевают сгореть полностью, образуя угарный газ. В статье Г.Г. Онищенко отмечено: «Высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха могут влиять на рост заболеваемости болезнями органов дыхания, центральной нервной системы, сердечнососудистой системы, крови, а также онкопатологию [10]. Уменьшению выбросов вредных веществ в атмосферный воздух препятствует низкое качество транспортной инфраструктуры (дорог, мостов, развязок), их низкая пропускная способность, не соответствующая быстрым темпам роста автотранспортного парка. Одним из главных загрязнителей атмосферного воздуха автотранспортом являются углеводороды. Автомобильный транспорт является также источником шумового воздействия на окружающую среду. Все автомобильные магистрали проходят по территории населенных пунктов области в непосредственной близости от жилых домов и поэтому вносят в условия проживания граждан акустический дискомфорт. Крупные промышленные предприятия так же являются источниками загрязнение воздуха. Несмотря на ис пользование, на ряде предприятий, современных очистительных систем, в атмосферу все же попадают опасные для жизни газы. Третьим по величине загрязняющим источником являются крупные ТЭС и котельные, которые работают на угле и мазуте. Они загрязняют воздух мегаполиса большим количеством продуктов сгорания, таких как угарный и углекислый газы и опасные канцерогены, существенно влияющие на здоровье людей. Еще одним источником, загрязняющим атмосферный воздух, являются мусорные свалки и полигоны. Газ мусорных свалок (мусорный газ) возникает при разложении органических отходов и состоит из метана, углекислого газа, сероводорода, азота и др. Этот газ выделяется непредсказуемо и бесконтрольно, чтобы избежать неприятного запаха, пожаров и задымлений, мусорный газ должен постоянно утилизироваться. Кроме того, метан в 21 раз токсичнее углекислого газа, и борьба с ним имеет большое экологическое значение. По мнению Онищенко Г.Г. «В последнее время отмечается тенденция к увеличению количества полигонов, не отвечающих санитарным нормам, многие полигоны практически исчерпали объемы вместимости; у многих полигонов коэффициент заполнения составляет около 100%. Зачастую не соблюдаются требования СП 2.1.7.1038–01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов» [10]. При пониженном качестве наружного воздуха, невозможность нормально дышать вызывает целый ряд неприятных ощущений и хронических заболеваний населения городов. Особенно к чистоте атмосферного воздуха чувствительны дети и люди пожилого возраста. Ученые констатируют, что загрязнение воздуха стало причиной наличия у каждого пятого астмы или астматического фактора. Дети в пять раз чаще болеют пневмонией, бронхитом, аденоидами и полипами верхних дыхательных путей. Недостаток кислорода вызывает кислородное голодание мозга. Вследствие этого развиваются частые головные боли, мигрени, пониженный уровень концентрации внимания. Угарный газ становится причиной сонливости и общей усталости. На фоне всего этого развиваются сердечнососудистые заболевания, диабет, неврозы. Наличие большого количества пыли в воздухе увеличивает нагрузку на естественные фильтры носа, снижая их очистительную функцию. Пыль попадает в легкие и, оседая в них, сокращает их объем. Кроме того, пыль может содержать и очень опасные вещества. В статье А.В. Иваненко и др. дана оценка канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения на отдельных территориях ЗАО, СЗАО и ЮВАО Москвы при воздействии атмосферных загрязнений, контролируемых различными ведомствами в рамках социальногигиенического мониторинга [11]. Наиболее высокие значения индексов опасности определены на постах, размещенных вблизи крупных автомагистралей и промышленных объектов. По данным мониторинга, при суммарном воздействии среднегодовых концентраций ряда вредных веществ риск причинения вреда человеку оце нивается от допустимого, до настораживающего уровня. Ведущая канцерогенная роль принадлежит формальдегиду. Внутренняя среда помещений По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в помещениях человек проводит до 80% своего времени. Эксперты этой организации пришли к выводу, что качество воздуха внутренней среды зданий и сооружений оказывается более важным для здоровья человека и его благополучия, чем качество наружного воздуха. Такие заболевания как туберкулез, ревматизм, некоторые психические и сердечнососудистые заболевания связаны с качеством жилищных условий. Перечень болезней, на которые могут влиять жилищные условия, увеличивается. В таблице 1 представлена классификация уровней воздействия различных факторов, влияющих на экологическое состояние жилых помещений. В таблице 2 приведены наиболее распространенные вредные ве щества, поступающие в помещение от строительных материалов и конструкций [12]. В документе «Единые санитарноэпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарноэпидемиологическому надзору (контролю) с изменениями на 10 ноября 2015 года» приведены требования к полимерным строительным материалам, мебели и лакокрасочным материалам. До 1 июля 2010 г. на строительную продукцию, представляющую потенциальную опасность для человека и окружающей среды, в обязательном порядке Федеральные бюджетные учреждения здравоохранения (ФБУЗ) «Центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора РФ оформляли санитарноэпидемиологические заключения на основании протоколов санитарногигиенических исследований (испытаний). Ознакомиться с выданными заключениями можно было в Реестре санитарноэпидемиологических заключений. С образованием Таможенного союза санитарноэпидемиологические заключения отменили, продукцию разделили на подлежащую госрегистрации, с обязательным оформлением протокола испытаний, и продукцию, подлежащую санитарному надзору без обязательных испытаний. Большая часть строительной продукции в настоящее время поднадзорна в соответствии с Разделом 1 «Единого перечня товаров, подлежащих санитарноэпидемиологическому надзору (контролю)», утвержденному решением Комиссии Таможенного союза № 299 от 28.05.2010 г. На сегодняшний день нормативная документация на строительную продукцию не подлежит гигиенической экспертизе, как и сами материалы; ознакомиться с данными об опасности той или иной строительной продукции практически не возможно. Ю.Д. Губернский отмечает «Наконец, настало, повидимому, время, когда добровольная сертификация выстроенных объектов должна быть заменена на обязательную. При этом объективно с гигиенической точки зрения необходимы: оценка микроклиматических параметров помещения; определение воздухообмена и эффективности воздухоснабжения; экологогигиеническая экспертиза всех видов строительных и отделочных материалов» [13]. С.С. Уварова, Л.П. Мышовская и С. В. Беляева отмечают необходимость организационных изменений при создании нормативноправовой базы в области технического регулирования строительной сферы [14]. В соответствии с санитарными нормами и правилами, концентрации химических веществ в возду хе жилых помещений при сдаче их в эксплуатацию не должны превышать величины среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ, установленных для атмосферного воздуха населённых мест (СанПиН 2.1.2.100200 с изм. 1 СанПиН 2.1.2.226107). Заложенные в проект отделочные материалы в совокупности для жилой единицы (квартиры) подлежат расчету суммарного уровня миграции по каждому вредному летучему веществу, указанному в маркировке или паспорте безопасности на продукцию. При применении во внутренних помещениях новой мебели, различных изделий, имеющих полимерную основу (синтетические ковры и т.д.) следует учесть необходимость поддержания величины воздухообмена выше нормативной продолжительное время, что решается устройством принудительной вентиляции. В статье Н.В. Никифоровой и И.В. Май рассматриваются вопросы химической безопасности полимерсодержащих материалов, в т. ч. мебели и сырья для её изготовления [15]. В работе приведены данные об уровнях миграции формальдегида из ряда строительных и отделочных материалов и мебели. Установлено, что среднесуточные концентрации формальдегида в исследуемых помещениях достигали 8,3 ПДКсс. На основании, результатов углублённых медикобиологических исследований состояния здоровья населения, получены достоверные математические зависимости экспозиции формальдегида с нарушениями здоровья населения. Таблица 2. Вредные вещества в материалах и конструкциях № п/п Вещества Материалы и конструкции 1 Формальдегид ДСП, ДВП, ФРП, мастики, шпатлевки, и др. 2 Фенол ДСП, ФРП, мастики, шпатлевки, линолеумы, и др. 3 Стирол Теплоизоляционные материалы, отделочные материалы на основе полистиролов 4 Бензол Мастики, клеи, линолеумы и др. материалы 5 Ацетон Лаки, краски, клеи, мастики, шпатлевки и др. 6 Этилбензол Краски, клеи, мастики, шпатлевки, линолеумы 7 Ксилолы Мастики, клеи, линолеумы, лаки и краски, шпатлевки 8 Толуол Мастики, клеи, линолеумы, лаки и краски, шпатлевки и др. 9 Бутанол Мастики, клеи, смазки, линолеумы, лаки и краски, и др. Антропотоксины Длительное пребывание человека в плохо вентилируемых помещениях приводит к накоплению в воздухе антропотоксинов, которые оказывают токсическое действие на организм человека, обладая специфическим запахом. К антропотоксинам относятся химические соединения, такие как диоксид углерода, сероводород, ацетон, аммиак, фенолы и многие другие, выделяемые человеком в процессе его жизнедеятельности, их количество приближается к 400 типам. Это приводит к субъективно неприятным ощущениям у людей, сопровождающимся головной болью, снижением работоспособности, потерей аппетита, раздражением и сухостью слизистых, общей слабостью, сонливостью, снижением неспецифического иммунитета. Проблема ухудшения качества воздуха помещений становится все более серьезной в связи с появлением внутри помещения все новых источников химического и биологического загрязнения с одновременно нарастающей тенденцией к увеличению герметичности помещений в целях защиты от шума и снижения теплопотерь, что приводит к резкому снижению воздухообмена и повышению концентраций загрязнителей в нем. Микроклимат помещения оценивают по его основным показателям: температуре воздуха и ограждающих конструкций, влажности и подвижности воздуха. Это определение считается традиционным и соответствует терминологии, приведенной в ГОСТ 304942011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». Однако современные реалии таковы, что при оценке микроклимата помещения мы оцениваем качество внутренней среды помещения также по иным воздействиям, о которых упоминается в ГОСТах. В ГОСТ 34942011, в разделе качество воздуха отмечается, что для обеспечения комфортной среды в помещении необходим требуемый воздухообмен, который определяется как на основе гигиенических нормативов, так и расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ. Необходимое качество воздуха обеспечивается, за счет подачи в помещение нормируемого количества наружного воздуха, в зависимости от назначения помещения и режима его эксплуатации, или за счет подачи в помещение расчетного количества наружного воздуха в зависимости от величины и характеристики загрязняющих веществ, поступающих в помещение. Правильное определение воздухообмена и конструктивные решения вентиляционных систем способствуют формированию внутренней среды с требуемым качеством воздуха в помещениях жилых и общественных зданий. С очевидностью следует вывод, что от объема воздухообмена зависит энергоэффективность вентиляционных систем. Так при сокращении воздухообмена снижаются энергозатраты вентиляционных систем и наоборот при увеличении количества продаваемого воздуха энергоэффективность вентиляционных систем снижается. Расходы вентиляционного воздуха, полученные расчетом для обеспечения качества воздуха, вызываемого вредными поступлениями, в зависимости от количества людей в помещении, их деятельности, выделений от бытового оборудования и оргтехники, строительных материалов, мебели и др., напрямую не связаны с климатическими условиями. Однако следует учитывать и качество наружного воздуха. При проектировании и эксплуатации помещений источники загрязнения следует идентифицировать. Для устранения остаточных загрязнений может быть использована, как местная, так и общеобменная вентиляция. Выводы Правительством страны поставлена стратегическая задача сохранения здоровья населения, снижения уровня смертности, увеличения продолжительности жизни людей. Ученые работают над преодолением негативного влияния окружающей среды на население. Для выполнения этой задачи, в первую очередь, необходимо: проведение исследований в области экологии и гигиены жилой среды на современном уровне; экологогигиеническая экспертиза всех видов строительных и отделочных материалов должна быть переведена из добровольной сертификации в обязательную; для решения задач, связанных с обеспечением требуемого качества внутренней среды помещений, необходима постоянная работа и комплексный подход по совершенствованию блока нормативных документов. Литература 1. Санжапов В.Х., Садовникова Н.П.. Поддержка решений при планировании городских территорий на основе экосистемного подхода // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия: Архитектура и строительство. Выпуск 31 (50). Строительные науки. 2013. С. 577584. 2. Теличенко В.И. Строительная наука в формировании среды жизнедеятельности // М. ACADEMIA. Архитектура и строительство. 2017 . № 1. С. 98100. 3. ДиановаКлокова И.В., Метаньев Д.А.. К вопросу об устойчивом развитии инновационных научнопроизводственных комплексов // М. ACADEMIA. Архитектура и строительство. № 3. 2014. С. 15283. 4. Савин В.К. Строительная энергофизика. Энергосбережение. Образ и число. Лазурь. 2018. 476 с. 5. Савин В.К., Волкова Н.Г., Попова Ю.К. Роль экологических и климатических факторов при застройке территории // Жилищное строительство. 2014. № 6. С. 5659. 6. Алесашина В.В. Перспективы развития мировой энергетики и проблемы сохранения экологического равновесия в биосфере. Ч. I,II. // М. ACADEMIA. Архитектура и строительство. 2013. № 2, 3. 7. Волкова Н.Г. О разработке климатических нормативов в строительстве // М. ACADEMIA. Архитектура и строительство. № 4. 2018. С. 123129. 8. Кобышева Н.В., Акентьева Е.М, Галюк Л.П. Климатические риски и адаптация к изменению и изменчивости кли мата в технической сфере Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и гл. геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова. Издво ООО «Кириллица». Нижний Новгород. 2015. 213 с. 9. Тенденция и динамика состояния и загрязнения окружающей среды в РФ по данным многолетнего мониторинга за последние 10 лет. РОСГИДРОМЕТ. Под редакцией проф. Г. М. Черногаевой. М. 2017. С. 3032. 10. Онищенко Г.Г. О санитарноэпидемиологическом состоянии окру¬жающей среды. М. ОАО «Издательство «Медицина» // Гигиена и санитария. 2013. С. 410. 11. Иваненко А.В. и др. Оценка риска здоровью населения от воздействия атмосферных загрязнений на отдельных территориях города Москвы. М. ОАО «Издательство «Медицина» // Гигиена и санитария. 2017. № 3. С. 206210. 12. Волкова Н.Г., Попова Ю.К. Характеристики вредностей, определяющих качество внутренней среды помещений. Строительная физика. Системы обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях. Сб. докладов. М. МГСУ, 2014. С. 232237. 13. Губернский Ю.Д. Проблемные вопросы гигиены жилых и общественных зданий и концепция развития исследований на перспективу. М. ОАО «Издательство «Медицина» // Гигиена и санитария. 2012. № 4. С. 1215. 14. Уварова С.С., Мышковская Л.П., Беляева С.В. Направления совершенствования систем саморегулирования в строительстве с точки зрения теории изменений. Вестник МГСУ. 8/2016. С. 110119. 15. Никифорова Н.В., Май И.В. К проблеме нормирования миграции формальдегида из полимерсодержащих строительных, отделочных материалов и мебели. М. ОАО «Издательство «Медицина» // Гигиена и санитария. 2018. № 1. С. 4349.