Экология

Экология малоэтажного строительства

Об экологии строительства сегодня не пишет только ленивый. Я не ленивый. Пишу. И в первую очередь хотел бы посмотреть на экологию материалов, применяемых для утепления малоэтажного частного дома. Назначение их вроде бы понятно — существенно снизить теплопотери здания, а следовательно сократить затраты владельца на отопление и кондиционирование. Утеплители повышают надежность и срок службы несущих конструкций дома, помогают обеспечить комфортный и здоровый микроклимат внутри него.

Утеплители можно классифицировать по ряду признаков: по характеру сырья и его структуре, внешнему виду и форме, теплопроводности, средней плотности, модулю упругости, долговечности, экологичности, горючести и огнестойкости, теплопроводности, водопоглощению, цене и т.п. Так, к примеру, по исходному сырью утеплители классифицируются на органические и неорганические. К первым относят материалы на основе торфа, соломы, льна, древесины, и камыша, а также газонаполненные пластмассы. Ко вторым – минеральная вата, ячеистый бетон, вспученные вермикулит и перлит, асбестосодержащие утеплители.

И еще нужно понимать, что каждый материал хорош для своей области применения. Пеностекло, например, используется для утепления фасадов зданий, а также саун и бассейнов, т.е. влажных помещений, а упругая стекловата подходит для неровных поверхностей. По-разному нужно утеплять кровли и перекрытия, стены и фундаменты

Но нам, кроме общих представлений, эти классификации мало дают; для одного потребителя важна цена, для другого экология, для третьего минимальные энергопотери. Поэтому для начала нужно выбрать своё основание, по которому мы будем сравнивать разные утеплители.

По приоритету для себя я определил так:

1. экология;
2. пожаробезопасность;
3. теплопроводность;
4. цена.

Далее, не так сложно сделать выбор. Ранжирую все утеплители по первому критерию, потом, второму и т.д. И выбираю пару утеплителей, которые попадают в начало каждого списка. Вообще-то мои четыре критерия можно укрупнить: первые два это безопасность моей жизни, вторые – её экономичность.

Почему у меня экология на первом месте? Известная китайская мудрость гласит: «Не дай Вам Бог жить в эпоху перемен!». А мы сейчас живем именно в такую эпоху; перемены во всем в: идеологии, культуре, научных представлениях о мире, открытии космоса, интернета, изменениях межличностных отношений, запуске нанотехнологий, новых материалов. Это особенно касается России, — мы за последние 15 лет прошли тот путь, который динамичная Америка прошла за 80 лет.

В попытке догнать передовые страны планеты, мы превратились в великую помойку отработанных технологий и материалов; нам сбрасывают все устаревающие технологии III – IV уровней: японские машины, канадские дома, финское OSB, китайский пенопласт. Не готовые пока платить за качественные материалы мы берем все самое низкосортное, лишь бы за недорого.

Наши предприниматели, в надежде заработать, стали производить в огромном количестве стройматериалы опасные для жизни. Гигиенические сертификаты покупаются, пожарный надзор за взятку легко сдвинет вам группу горючести с Г3 на Г2, экологические требования и инспекции отсутствуют, за «независимой экспертизой» легко просматривается кто ему платит. А о российском неуважении к понятию «технология» можно говорить бесконечно, этого из нашей ментальности (читай подкорки) не выковырять еще долго. Просто какая-то тотальная «парадигма гавнодела», и одной смены поколений будет мало, чтобы обрести «парадигму качества», «экологическое сознание».

Цитата: «В течение последних 17 лет, в связи с разрушением единой общегосударственной системы санитарно-гигиенического контроля за применением полимерных материалов в строительстве, в Россию хлынул поток токсичных и высокотоксичных строительных материалов, массовое применение которых наносит серьезный вред здоровью миллионов людей». 

Вывод прост и ужасен:
за всем низкоценовым (а это 95%) строительным рынком России стоит тень «Хромой лошади» — почти две с половиной сотни погибших и отравленных пенопластовым напалмом людей это в одной только Перми.

Скажите, как при этом не озаботиться экологией своей сегодняшней жизни! И это забота не только о себе, а о ближних, о детях и внуках. Самые слабые и подверженные мутации клетки организма – половые. А когда разрабатываются и внедряются новые нормы ПДК – (предельно допустимых концентраций) разных веществ, то их влияние на половые клетки и на будущую наследственность человека отследить трудно, мыши и лягушки тут мало что помогут. Потому так много признаков и свидетельств резкого нарушения генофонда: от распространяющегося бесплодия, до мутационных изменений новорожденных.

Существуют две концепции оценки влияния вредных веществ на организм человека

Пороговая

В пороговой концепции утверждается, что снижать концентрации вредных веществ нужно до некоторого уровня (порога), определяемого значением предельно-допустимой концентрации (ПДК). Из этого положения следует вывод: малые концентрации вредных веществ (ниже уровня ПДК) безвредны. В нашей стране (как, впрочем, и в других странах бывшего СССР) принята именно пороговая концепция.

Линейная.

Линейная концепция предполагает, что вредное влияние на человека пропорционально (линейно) зависит от суммарного количества поглощенного вещества. Отсюда вывод: малые концентрации при длительном потреблении вредны. Этой концепции придерживаются США, ФРГ, Канада, Япония и некоторые другие страны.

Но при рассмотрении токсической опасности воздействия вредных веществ на человека обязателен учет степени их КОММУЛЯТИВНОСТИ, т.е. способности того или иного вещества накапливаться в организме человека с течением времени.

Вредоносные факторы

ФОРМАЛЬДЕГИД — бесцветный горючий газ с резким раздражающим запахом.

Формальдегид широко применяется при изготовлении пластмасс, искусственных волокон, из него получают пентаэритрит (сырьё для производства взрывчатых веществ и пластификаторов), триметилопропан. Основная часть формальдегида идет на изготовление клеёв для древесностружечных материалов, где он используется для получения карбамидной смолы.

Внесен в список канцерогенных веществ, обладает высокой токсичностью, негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему, которое связано с наличием примесей метанола в техническом формальдегиде и превращением формальдегида в организме человека в метанол и муравьиную кислоту. Он угнетает синтез нуклеиновых кислот, нарушает обмен витамина С, обладает мутагенными свойствами, раздражает верхние дыхательные пути.

Формальдегид вызывает появление носоглоточного рака и дегенеративные процессы в паренхиматозных органах. Есть данные о том, что это вещество может приводить к лейкозам. ПДК в атмосферном воздухе 0,003 мг/м3 , в воде водоемов хозяйственно-бытового пользования 0,05 мг/л. При любых путях поступления в организм человека формальдегид быстро и полно всасывается и, в частности, накапливается в костном мозге.

В 80-х годах прошлого века в Европейских странах, США и СССР разразился крупный скандал, связанный с отравлением людей формальдегидом, выделявшимся из вспененной мочевино-формальдегидной смолы, применявшейся в составе теплоизоляции в малоэтажном домостроении. Именно в этот период в СССР было запрещено применение в жилищном строительстве указанной теплоизоляции («Пеноизол»), а также древесностружечных плит и фанеры.

В начале 90-х годов те страны Западной Европы, где уделяется большое внимание охране здоровья населения (Германия, Финляндия, Швеция), применение в жилищном строительстве материалов, выделяющих формальдегид, было запрещено. Запрещено также использование плит OSB.

МЕТАНОЛ (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидрооксид метила) — простейший одноатомный спирт, бесцветная ядовитая жидкость. В органической химии метанол используется в качестве растворителя.

В органическом синтезе метанол применяют для выпуска формальдегида и формалина, уксусной кислоты, ряда эфиров, изопрена и др. Наибольшее его количество идет на производство формальдегида, который используется для производства фенолформальдегидных смол.

Метанол — яд, действующий на нервную и сосудистую системы. Ядовитое действие метанола основано на поражении нервной и сосудистой системы. Токсическое действие метанола обусловлено так называемым «летальным синтезом» — метаболическим окислением в организме до очень ядовитого формальдегида. Как правило, он приводит к ухудшению зрения и слепоте. Приём внутрь 5—10 мл метанола приводит к тяжёлому отравлению (одно из последствий — слепота), а 30 мл и более — к смерти.

ФЕНОЛ (оксибензол, старое название — карболовая кислота) — бесцветные игольчатые кристаллы, розовеющие на воздухе из-за окисления, приводящего к окрашенным продуктам. Обладают специфическим запахом гуаши.

Фенол применяют в производстве фенолформальдегидных пластмасс, синтетического волокна капрона, красителей, пестицидов, лекарственных препаратов (аспирин, салол). Фенол ядовит.

Фенол в виде паров или пыли раздражает слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, кожу. При разовом или нерегулярном воздействии небольших доз фенола наблюдается утомление, головокружение, головная боль, снижение иммунитета, обострение аллергических реакций. При регулярном воздействии пары фенола приводят к хроническим заболеваниям печени и почек.

СТИРОЛ (фенилэтилен, винилбензол) — бесцветная жидкость со специфическим запахом. Практически нерастворима в воде, хорошо растворима в органических растворителях, хороший растворитель полимеров.

Стирол применяют почти исключительно для производства полимеров. Многочисленные виды полимеров на основе стирола включают полистирол, модифицированные стиролом полиэфиры, пластики АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и САН (стирол-акрилонитрил). Так же стирол входит в состав напалма. Стирол легко окисляется, присоединяет галогены, полимеризуется (образуя твердую стекловидную массу — полистирол) и сополимеризуется с различными мономерами даже при хранении на холоде.. А вообще-то, полимеризация происходит уже при комнатной температуре (иногда со взрывом), поэтому при хранении стирол стабилизируют антиоксидантами. При температуре выше 31°C могут образоваться взрывоопасныe смеси пар/воздух.

Это высокотоксичное вещество!!! От микродоз стирола страдает сердце, особые проблемы возникают у женщин (стирол — является эмбриогенным ядом, вызывающим уродство зародыша в чреве матери). Стирол оказывает сильное воздействие на печень, вызывая среди прочего и токсический гепатит. Пары стирола раздражают слизистые оболочки. Он имеет самый жесткий допуск из всех ядовитых веществ, способных выделяться из строительных материалов (величина ПДК/сут СТИРОЛа 1500 раз меньше, чем, например, у оксида углерода).

Столь низкое значение ПДК на стирол и соответственно многократное превышение его норм ПДК в помещении вызвано особыми свойствами стирола. Это вещество относится к конденсированным ароматическим соединениям, имеющим в своей молекуле одно или несколько бензольных ядер, и, подобно аналогичным веществам (бензол, бензопирен), имеет повышенные коммулятивные свойства: накапливается в печени и не выводится наружу. Вещества этой группы относятся к особо опасным. Например, бензопирен является активным канцерогенным веществом с ПДК 0,000001 мг/м3.

Как уже упоминалось выше, некоторые «канадские» конструкции, где между 2-мя плитами OSB содержат пенополистирольный вкладыш толщиной от 100 до 200 мм. Этот вкладыш представляет не меньшую экологическую опасность, чем плиты OSB, т.к. выделяет не менее опасное для человека вещество – стирол. Поэтому, дома из таких конструкций называют порой «газовые камеры для людей».

Источники и причины постоянного выделения формальдегида из древесно-плитных материалов

1. Остаточный формальдегид в формальдегидных смолах.

При синтезе формальдегидных смол поликонденсация формальдегида с мочевиной не проходит до конца и останавливается на стадии равновесия, при которой формальдегидная смола как товарный продукт содержат 0,1..0,5% массовых частей формальдегида. При изготовлении древесно-плитных материалов остаточный формальдегид сорбируется на частицах древесины и при эксплуатации выделяется в окружающую среду.

Ситуация с остаточным формальдегидом усугубляется также тем, что и в исходном формалине и в «концентратах», содержащих водный раствор формальдегида и мочевины, часть формальдегида содержится не в свободном виде, а в виде олигомерных соединений с водой – олигометиленгликолей и не обнаруживается обычными методами определения свободного формальдегида.

В процессах прессования древесно-плитных материалов при температурах от 160°С до 175°С указанные олигомеры разрушаются и выделяют свободный формальдегид, также попадающий в массу древесноплитного материала.

2. Отщепление свободного формальдегида от отвержденной формальдегидной смолы в процессе производства.

По данным иследований отвержденная формальдегидная смола, склонна к термической деструкции и, начиная с температуры 155°С (по другим данным — 135°С). При этом происходит активное отщепление свободного формальдегида за счет разрушения метилольных групп и метиленэфирных связей.

В тоже время, как уже упоминалось выше, температурный режим прессования древесно-плитных материалов лежит в диапазоне 160°..175°С, и в поверхностных слоях материала, примыкающих к плитам пресса, отвержденная формальдегидная смола интенсивно отщепляет формальдегид.

3. Постоянное выделение формальдегида в процессе эксплуатации.

В дополнение к вышеперечисленным факторам, приводящим к выделению формальдегида, очень важно отметить, что и при обычных условиях эксплуатации отвержденные формальдегидные смолы постоянно отщепляют формальдегид за счет разложения метилольных групп и метиленэфирных связей.

В промышленности формальдегид получают окислением метилового спирта кислородом воздуха в присутствии катализаторов, поэтому промышленный формальдегид всегда содержит примеси метилового спирта. Примесь метилового спирта усиливает токсичность мочевино-формальдегидных смол, используемых в качестве связующего материала в древесных плитах.

В октябре 2006 года на конференции по деревянному домостроению, проходившей в рамках Международной выставки «Лесдревмаш-2006»,представителю финской домостроительной компании был задан вопрос: «Применяются ли плиты OSB в домостроении в Финляндии?». Ответ был таков: «Плиты OSB в Финляндии и других странах Западной Европы производятся, но в строительстве не применяются, а отправляются на экспорт в США, Канаду и Россию!!!»

Выводы

1. В интернете и других источниках по теме можно встретить полярные мнения об опасности газонаполненных пластмасс и формальдегидных клеёв для OSB и т.п. материалов. Какую сторону выбрать каждый решает сам, я выбираю как у моряков, формулу «быть ближе к опасности».

2. Национальная болезнь – неуважение к технологии и повсеместное её несоблюдение, создает тотальное недоверие к качеству производимой строительной продукции. А может это и не только национальное? Китай отравляет весь мир то игрушками, то пельменями, то сухим молоком; Германия и Англия — мясом.

3. В силу нищеты нашей жизни в сознании укоренилась ориентация на низкий ценовой диапазон во всем от материалов до продуктов. Бизнес, предприниматели, подстраиваясь под эту ментальную установку, еще долгое время будут нас обманывать фальшивыми сертификатами, заказными статьями и «качеством на грани фола». Тень «Лёни Голубкова» и «Хромой лошади» и постепенно забывающегося «Чернобыля» давно уж не ночные кошмары «формальдегидового сознания», а наша обычная жизнь.

4. Из двух концепций влияния вредных веществ на человека, я выбираю вместе с развитыми странами — «Линейную» (см. выше). Ибо «подпорогое» действие веществ никто не обсуждает и оно мало изучено.

5. Я не сбрасываю со счетов эффекта «Коммулятивности» (см. выше), а напротив, знаю, что особенно с возрастом, вредные вещества все хуже выводятся из организма, а накапливаясь, создают предпосылки к новым заболеваниям.

6. Нужно обязательно рассматривать действие вредных химических веществ не отдельно, как это повсеместно делается, а комбинированно, ибо в воздухе нашей жизни, это все присутствует одновременно и создаёт новые неизученные эффекты. Назову это «эффектом Троещины» — по адресу проведенного исследования (см. ниже).

7. Нужно принимать во внимание, что мы затронули лишь малое количество и лишь «строительной химии в нашем доме», и не говорили пока о линолеуме и ламинате, стиральных порошках, косметике, лекарствах и прочей хозяйственной и иной химии.

В заключение приведу любопытные результаты одного свежего исследования воздуха в жилых квартирах. Обследования проводились в Киеве, в жилом массиве Троещина, население около 500 000 человек. И это не «Чернобыль» — это столица нашей милой Украины.

Методом газовой хроматографии изучен качественный и количественный состав воздуха жилых помещений. В воздушной среде помещений обнаружено около 50 органических химических соединений. Среди обнаруженных в пробах химических веществ наибольший удельный вес занимали: формальдегид, стирол, фенол. Причем их концентрации почти в 100% случаев превышали ПДКс.с. в 5-6 раз, а в помещениях с большой насыщенностью полимерными материалами по формальдегиду — до 10 раз, по стиролу — до 9 раз, по фенолу — до 5 раз. Т. е. стирол, фенол и формальдегид являются ведущими компонентами как по частоте превышения ПДК, так и по токсичности (2 класс опасности). Вклад остальных химических веществ был незначительным и составлял от 5 до 10%….

И последнее. Все сказанное выше это еще никоим образом не приговор для газонаполненных материалов типа полистирола, пеноизола, ППУ, ЭППС, EPS, XPS или OSB, а лишь повод подумать, взвесить разные критерии, прежде чем использовать эти материалы в своём доме.

Также есть и другие способы решения этих проблем. О них в следующей статье.