Материал: Гончарук учебник

РАЗДЕЛ VI. ГИГИЕНА ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

влиянии вызывают нарушение теплового равновесия организма и напряжение аппаратов терморегуляции вследствие переохлаждения или перегревания, при­ водят к ослаблению общей и специфической сопротивляемости организма, сни­ жению иммунного потенциала. Это может вызвать такие болезни, как ОРВИ, ревматизм, ангина, невралгия, а также осложнять течение сердечно-сосудис­ тых заболеваний и болезней обмена веществ.

Тем не менее, требование к обеспечению оптимальных условий не следует рассматривать как требование обеспечить тепличные условия в жилых и обще­ ственных зданиях. В определенные периоды суток параметры микроклимата должны с определенной скоростью, на определенное время и на определенную величину изменяться, т. е. пульсировать. Только динамичный микроклимат, обусловливающий полезное для организма человека напряжение терморегуля­ ции, будет тренировать и вместе с физической нагрузкой, которую дают заня­ тия спортом и физкультурой, повышать адаптационные возможности организ­ ма человека.

Тепловой комфорт в помещении зависит главным образом от качества ограждающих конструкций (стен, окон, дверей, перекрытий). Широкое ис­ пользование для строительства жилых и общественных зданий облегченных материалов (панели и блоки из легких и ячеистых бетонов) позволяет изме­ нить микроклимат помещений. Однако неблагоприятный микроклимат может быть обусловлен не только плохими теплоизоляционными свойствами наруж­ ных стен, но и низким качеством строительства (недостаточная герметизация стыков панелей с окнами и др.).

На микроклимат помещений влияет также увеличение площади остекле­ ния. Световые площади играют огромную роль в формировании микроклима­ та помещений как в холодное, так и в теплое время года.

Увеличение расхода тепла посредством излучения при низких температу­ рах стен, других поверхностей способствует развитию простудных заболева­ ний, так как по закону Стефана—Больцмана теплопотери посредством радиа­ ции возрастают в геометрической прогрессии:

Е = к-(Т,-Т2 )4 ,

где Т|, Т2 — температура тела и поверхностей (по шкале Кельвина). Повышенная же потеря тепла путем излучения приводит на только к глу­

боким сдвигам в работе аппарата терморегуляции и нарушению теплового рав­ новесия между организмом и окружающей средой, но и отрицательно влияет на его иммунобиологическую реактивность. Это приводит к возрастанию про­ студных заболеваний.

Не менее важным фактором формирования микроклимата и воздушной сре­ ды помещений являются отопительно-вентиляционные инженерные системы.

Особенно важно регулирование микроклимата жилища в зимний и летний периоды. Роль зимнего периода особенно велика в I и II строительно-климати­ ческих зонах, летнего периода — в III и IV.

Состояние воздушной среды в помещении. Условия комфорта человека во время пребывания в закрытых помещениях определяются также воздушным режимом здания.

618

НОРМИРОВАНИЕ ФАКТОРОВ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ МЕСТА ПРОЖИВАНИЯ

Воздушным режимом здания называют общий процесс обмена воздуха

• между всеми его помещениями и внешним миром. Естественный обмен возду­ ха происходит в результате действия гравитационного и ветрового давления. Воздухообмен под влиянием этих природных сил рассчитать и спрогнозиро­ вать сложно. Объем воздуха, проникающего через стены, обычно небольшой, до 10 дм3/ч через 1 м2 поверхности. Воздух передвигается порами и капилляра­ ми медленно, его температура в этих сечениях ограждения практически равна температуре твердого материала. Это движение воздуха можно уменьшить, гер­ метизировав строительные конструкции, а также частично регулировать при помощи дроссированных каналов вентиляции, открытия окон, фрамуг и вен­ тиляционных фонарей.

Качественные и количественные параметры воздушной среды определяют­ ся следующими показателями.

Чистота воздуха. В воздухе закрытых помещений могут содержаться за­ грязнения бактериальной и химической природы. Они являются следствием физиологических обменных процессов человека, бытовых действий (пригото­ вления пищи и сжигания газа в бытовых приборах). В воздух помещений мо­ жет поступать также комплекс продуктов деструкции полимерных отделочных материалов и др. Наконец, газовый состав воздуха закрытых помещений опре­ деляется газовым составом приточного атмосферного воздуха и химическими веществами-загрязнителями, выделяемыми внутри помещений.

Основная причина загрязнения воздуха помещений жилых и обществен­ ных зданий — накопление таких газообразных продуктов жизнедеятельности человека (антропоксины), как углерода диоксид, аммиак, аммонийные соеди­ нения, сероводород, летучие жирные кислоты, индол и др.

Еще М. Петтенкофер обнаружил известный параллелизм между накопле­ нием углекислого газа и других примесей в воздухе помещений. Он предло­ жил судить о мере загрязнения воздуха по величине содержания в нем углерода диоксида. Однако точка зрения М. Петтекофера вызвала сомнение у Рубнера. В настоящее время установлено, что содержание углерода диоксида в воздухе помещений до 0,7% и даже 1% само по себе не способно неблагоприятно вли­ ять на организм человека и что его накопление не всегда происходит парал­ лельно с накоплением вредных веществ и запахов.

Вместе с тем незначительные концентрации углерода диоксида не всегда свидетельствуют о чистоте воздуха в помещении. Концентрация углерода ди­ оксида может оставаться низкой при существенном загрязнении воздуха пы­ лью, бактериями и вредными химическими веществами. Особенно в том слу­ чае, если при строительстве используют синтетические материалы, концентра­ ция которых не всегда возрастает одновременно с увеличением содержания углерода диоксида.

Следовательно, для оценки воздушной среды и эффективности вентиляции закрытых помещений знать содержания только углерода диоксида недостаточ­ но. На данном этапе этот показатель не способен служить эталоном качества воздушной среды закрытых помещений.

619

РАЗДЕЛ VI. ГИГИЕНА ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Другим критерием, характеризующим качество воздушной среды, являет­ ся содержание в воздухе аммиака и аммонийных соединений. В результате де­ тального изучения вредного влияния измененного воздуха помещений на орга­ низм человека установлена высокая активность аммиака и аммонийных соеди­ нений, поступающих с поверхности кожи человека. При вдыхании аммоний­ ных соединений, содержащихся в воздухе помещений, в течение нескольких часов у большинства людей появлялись головная боль, ощущение усталости, резко снижалась работоспособность. У некоторых даже отмечалось болезнен­ ное состояние, подобное отравлению. При этом физические свойства воздуха оставались в пределах гигиенических нормативов.

Аммиак и его соединения в концентрациях, наблюдаемых в жилых поме­ щениях, влияют также на слизистые оболочки дыхательных путей. Однако опре­ деление содержания аммиака не приобрело существенного значения при гигие­ нической оценке качества воздуха. Этот показатель лишь относительно свиде­ тельствует о наличии газообразных продуктов, загрязняющих воздух помещений.

Для определения уровня загрязнения воздуха был предложен интеграль­ ный показатель — окисляемость. Изучение уровня загрязнения воздуха орга­ ническими веществами показало, что по величине окисляемости можно судить о его чистоте. Органические вещества воздуха также задерживаются в дыхате­ льных путях человека и всасываются. Для оценки загрязнения воздуха органи­ ческими веществами рекомендованы ориентировочные нормативы его окисля­ емости. Так, чистым считается воздух, имеющих окисляемость до 6 мг кисло­ рода в 1 м3, а загрязненным — от 10 до 20 мг кислорода в 1 м3.

Окисляемость является относительным показателем, так как в присут­ ствии полимеров она также может изменяться. В то же время из-за широкого применения в строительстве полимерных покрытий (конструктивные, отделоч­ ные материалы) и их способности выделять в окружающую среду химические вещества, необходимо учитывать и этот фактор воздушной среды. Продукты выделения полимеров в большинстве случаев токсичны для человека.

Для ряда веществ, входящих в состав полимерных отделочных материа­ лов и имеющих токсические свойства, разработаны ПДК. Этим регламентиро­ вано применение полимерных отделочных материалов в строительстве жилых и общественных зданий.

Показатели для оценки степени чистоты воздуха закрытых помещений при­ ведены в табл. 118.

ТАБЛИЦА 118

Показатели чистоты воздуха закрытых помещений

620

НОРМИРОВАНИЕ ФАКТОРОВ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ МЕСТА ПРОЖИВАНИЯ

Воздушный куб. Во время вдыхания организм человека в течение 1 ч усва­ ивает почти 0,057 м3 кислорода, а во время выдоха выделяет 0,014 м3 углерода диоксида. Если человек будет находиться в закрытом помещении, то естест­ венно, что содержание кислорода уменьшается, а концентрация углерода дио­ ксида возрастает. Но это положение справедливо лишь для герметически зак­ рытых помещений. В обычных жилых и общественных зданиях за счет инфи­ льтрации наружного воздуха через неплотно подогнанные окна и ограждения всегда происходит полуторакратный обмен воздуха. Однако, невзирая на об­ мен воздуха, человеку обычно бывает душно в закрытых помещениях. Жало­ бы на духоту, недостаток кислорода высказывают во время пребывания как в помещениях с естественным обменом воздуха, так и в домах, оборудованных разными системами вентиляции, включая, кондиционирование. Хотя содержа­ ние кислорода в закрытых помещениях отвечает естественному, воздух в них воспринимается человеком как несвежий. Возникает вопрос о причинах этого явления. Разве в закрытых помещениях недостаточно количество приточного свежего воздуха? Сколько вообще нужно человеку воздуха? Рекомендуемая величина объема свежего воздуха, которую следует подавать в помещения, оп­ ределена на основании количества углерода диоксида, выделяемого в процес­ сы дыхания человека за единицу времени. Эта начальная величина, входящая

врасчеты объема вентиляционного воздуха, зависит от многих переменных со­ ставляющих: температуры воздуха помещений, возраста человека, его деятель­ ности. При температуре воздуха в помещении 20 °С взрослый человек выделяет

всреднем 21,6л углерода диоксида за 1 ч, находясь в состоянии относительно­ го покоя. Необходимый объем вентиляционного воздуха для одного человека при этом будет составлять (при ПДК 0,1% по объему и содержанию углекислого газа в атмосферном воздухе 0,04%) 36 м3/ч. Если изменить любую из началь­ ных величин, а именно, принять ПДК содержания углерода диоксида в воздухе жилых помещений за 0,07% (по М. Петтенкоферу), тогда необходимый объем вентиляции возрастет до 72 м3/ч.

Всовременных городах, где основными источниками С02 являются про­ дукты сжигания топлива, норма, предложенная М. Петтенкофером (0,07%) еще в XIX в., теряет значение, так как повышение концентрации его при этих условиях лишь свидетельствуют о недостаточной вентиляции помещения. Тем не менее, содержание углерода диоксида как критерий качества воздуха сохра­ няет свое значение и его используют при расчетах необходимого объема вен­ тиляции.

Отсутствие четко установленных и общепринятых нормативов допусти­ мого содержания в воздухе различных помещений пыли и микроорганизмов не дает возможности широко применять эти показатели для нормирования воз­ духообмена.

Величины рекомендованного объема вентиляции очень вариабельны, так как на порядок отличаются между собой. Гигиенистами установлена оптималь­ ная цифра — 200 м3/ч, соответствующая строительным нормам и правилам, — не менее 20 м3/ч для общественных помещений, в которых человек находится беспрерывно не дольше 3 ч.

621

РАЗДЕЛ VI. ГИГИЕНА ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Ионизация воздуха. Для обеспечения воздушного комфорта в закрытом помещении имеет значение также электрическое состояние воздушной среды. Последнее зависит от ионного режима, так как положительно и отрицательно заряженные ионы в воздухе являются фактором, обусловливающим опреде­ ленные изменения в организме.

Доказано, что при условии соответствующего подбора доз и полярности вдыхаемого ионизированного воздуха увеличивается стойкость организма к гипоксии, холоду, влиянию токсических веществ, физической нагрузке. В про­ цессе ионизации воздуха, кроме аэроионов, генерируются также озон и азота оксиды. Поэтому следует обращать внимание не только на изолированное дей­ ствие аэроионов, но и на биологический эффект, возникающий во время иони­ зации воздуха в результате комплексного действия аэроионов, озона, азота ок­ сидов и электрического поля.

Ионизация воздуха изменяется интенсивнее при увеличении количества людей в помещении и уменьшении его кубатуры. При этом снижается содер­ жание легких аэроионов вследствие поглощения их в процессе дыхания, адсо­ рбции поверхностями и пр., а также превращения части легких ионов в тяже­ лые, как это происходит из-за оседания на материальных частицах — "ядрах конденсации", количество которых резко возрастает в выдыхаемом воздухе и при поднятии в воздух пылевых частиц. С уменьшением количества легких ионов связывают потерю освежающей способности воздуха, снижение физио­ логической и химической активности. Поэтому представляет интерес изучение процессов деионизации и искусственной ионизации воздуха в помещениях, биологического действия деионизированного и искусственно ионизированно­ го воздуха. Это особенно важно в условиях широкого применения установок для кондиционирования воздуха, когда ионный режим воздуха претерпевает изменения при прохождении через систему калориферов, фильтров, воздухо­ водов и других агрегатов. Нет оснований сомневаться в том, что ионизирован­ ный воздух биологически активен. Целесообразно применять как отрицатель­ ные, так и положительные аэроионы. Также важным является вопрос о роли химического происхождения аэроионов в осуществлении биологического эф­ фекта. Поэтому простое количественное воссоздание аэроионного режима в по­ мещениях с обычным режимом для свободной атмосферы не может считаться оптимальным.

Необходимо подчеркнуть, что искусственная ионизация воздуха в услови­ ях замкнутых помещений без достаточной подачи воздуха при высокой влаж­ ности, запылении и скоплении людей приводит к неминуемому возрастанию количества тяжелых ионов за счет ионизации молекул продуктов метаболизма человека. Кроме того, при ионизации запыленного воздуха количество пыли, которое задерживается в дыхательных путях, резко возрастает. Пыль, несущая в себе электрические заряды, задерживается в значительно большем количестве, чем нейтральная. Попав в легкие, она теряет заряд, вследствие чего пылевые конгломераты распадаются, образуя большие поверхности. Это может привес­ ти к активизации физико-химических эффектов пыли и усилению ее биологи­ ческой активности.

622