Экология внутренней среды здания

Третий блок — система требований, определяющих комфорт­ность пребывания в здании. Она объединяет четыре группы факторов.

Фактор капитальности

Фактор капитальностикак средство оценки рациональности внутренней среды рассматривают на самом раннем этапе изучения требований к этой среде. В этом понятии объединена престижность сооружения, зависящая от его внешнего вида, качества отделки и ком­фортности объемно-планировочного решения. Капитальность также за­висит от долговечности и огнестойкости.

Долговечность — это продолжительность периода нормального функционирования здания, по истечении которого настолько утрачива­ются его основные свойства, что наступает предельное состояние, т. е. дальнейшая эксплуатация становится невозможной.

Пожаробезопасные свойства, включая огнестойкость, описаны ниже.

Гигиеничность среды

Гигиеничность среды— наиболее традиционная составляющая комфортности. Поскольку этот фактор влияет на здоровье людей, ос­новные показатели жестко нормируют подзаконными актами государ­ственного и регионального уровня (СНиПы, ГОСТы, ОСТы, Техниче­ские условия и т.д.).

Искусственную среду зданий отождествляют с микроклиматом. Это понятие довольно емкое. Его трактуют как совокупность тепловлажностного режима, экологической чистоты компонентов среды, звукового и зрительного комфорта. Эти компоненты микроклимата нормируются. Так, существуют показатели комфортности, приведенные в табл. 7.1. Аналогично ограничивают параметры других компонентов.

Тепловлажностный режим важен для ощущения комфортности пребывания в помещении. Это связано с метаболиз­мом — биологическими процессами в теле человека, протекающими с образованием и выделением тепла.

Таблица 7.1

Нормативные показатели комфортности внутренней среды здания

Показатели	Сезоны года
холодный	тёплый
Температура воздуха Подвижность воздуха v, м/с Влажность воздуха, % Перепад температур - между стеной и воздухом помещений - между полом и воздухом помещений Объём воздуха на одного человека, , при однократном воздухообмене: - в жилых комнатах и кухнях с электроплитами или двухкомфорочными газовыми плитами - с плитами на 4 комфорки - в санитарных узлах Концентрация лёгких ионов в воздухе, Концентрация озона в воздухе,	20-22 0,1-0,15 30-45   2-3 1,5   1000-3000 10-40	22-25 0,15-0,25 30-60   - -   1000-3000 10-40

Тепловой баланс с окружающей средой обеспечивается, когда вы­деленное тепло полностью рассеивается. Это происходит при темпера­туре поверхности тела от 31 до 34 °С и в помещениях— 18—19°С.

Однако ощущение комфортности зависит не только от температу­ры воздуха. Существенна относительная влажность, скорость движения воздуха и лучистый теплообмен.

Неблагоприятные сочетания перечисленных параметров воздуха вызывают усиление деятельности терморегуляции организма. Это ска­зывается на мышечном и психическом тонусе человека,

Относительная влажность воздуха влияет на скорость испарения. В сухой атмосфере влага с кожи испаряется значительно быстрее, чем во влажной. Однако при влажности менее 20% пересыхает слизистая оболочка и возрастает восприимчивость организма к инфекции.

При влажности более 75%, считающейся очень большой, насыщен­ный парами воздух препятствует испарительным процессам. Человек поэтому может выдерживать только кратковременное пребывание в та­кой среде.

Относительную влажность воздуха задают в зависимости от назна­чения помещения и протекающих в нем технологических процессов. При этом считают, что внутренний воздух сухой, если выдержано ус­ловие 30%, нормальный, при 41% < < 60%, влажный и мокрый при > 75%.

От движения воздуха зависит теплообмен. При определенных скоро­стях за счет конвекции происходит рассеивание тепла и влаги с поверх­ности тела, если температура воздуха не достигает 40°С. В застойной ат­мосфере соприкасающийся с кожей воздушный слой быстро насыщается влагой и поэтому препятствует дальнейшему испарению. При скорости воздуха в помещении до 0,1 м/с человек испытывает чувство духоты.

При движении больше этого значения воздух сдувает влажный слой, чем обеспечивается непрерывное рассеивание тепла. Однако сильный сквозняк может вызвать переохлаждение тела. Оптимальной скоростью перемещения воздушной массы в помещениях считается 0,25 — 1,5 м/с.

Влияние лучистого теплообмена на микроклимат помещений еще недостаточно изучено. В различных источниках высказываются не­сколько противоречивые мнения. Однако авторы сходятся на предпо­ложении, что непосредственное влияние лучистой энергии существен­нее, чем средняя температура воздуха. Если тепловое излучение при­боров центрального отопления, других разогретых тел или солнечных лучей повышает так называемую радиационную температуру на 0,5 — 0,7°С, то это может быть компенсировано понижением темпера­туры воздуха, но уже на 1°С.

Установлено, что радиационная температура является комфортной, если она превышает температуру воздуха примерно на 2°С. Если же она ниже этого значения, то вызывает ощущение холода и даже сквоз­няка, что часто испытывают люди, находящиеся у окна или наружной стены.

Звуковой комфорт является одним из ведущих факторов, определяющих гигиеническое состояние среды обитания. От того, ка­ков звуковой режим в помещении, во многом зависит состояние лю­дей. В силу заложенных в них природой особенностей посторонние звуки действуют на нервную систему. Организм плохо адаптируется к этому раздражителю, поскольку ассоциируется с опасностью.

С физиологической точки зрения звуковые волны делят на полез­ные звуки и шум. Шум вызывает раздражающее действие и предель­ный уровень звукового давления, длительное воздействие которого не приводит к долговременным повреждениям органов слуха, равен 80—90 дБ. Если же уровень звукового давления превышает 90 дБ, то это постепенно приводит к частичной или даже полной глухоте.

Уровень шума в помещениях зависит от интенсивности внутренних и внешних возбудителей. Внутренние шумы вызывает инженерное оборудование зданий. Оно является источником звуков разной частоты и иногда оказывает довольно неблагоприятное влияние на состояние людей.

Внешние источники — это производственные шумы, возникающие в процессе работы близлежащих предприятий. Однако главной причи­ной шумового дискомфорта являются транспортные потоки. В круп­ных городах они имеют тенденцию интенсивного развития.

Зрительному комфорту уделяется все большее внима­ние. В настоящее время складывается новое научное направле­ние — видеоэкология. Ее актуальность объясняется активной урбаниза­цией общества, отдалившей человека от естественной визуальной сре­ды и переместившей его в искусственную — городскую, зачастую враждебную, а иногда и агрессивную.

Орган зрения является основным сенсорным каналом. Через него люди получают около 80% информации, поэтому естественно стремле­ние создать среду как можно менее агрессивную.

Во враждебной среде зрение, как канал связи, может частично от­ключиться и человек не получит необходимой ему информации. Кро­ме того, его движения связаны со зрительным восприятием и может быть нарушена ориентация. При обилии одинаковых объектов наблю­дается явление раздражающей монотонности, нарушается фиксация на одном из них.

Сказанное относится и к жилищу. Ярко отделанные помещения с назойливо повторяющимися линиями, пятнами или другими рисунка­ми вызывают неблагоприятный для глаза зрительный эффект.

Такие же ощущения появляются при неблагоприятном виде из окон. Учитывая это, парадные комнаты стараются разместить со сто­роны фасада, открывающего обзор на среду с большим разнообразием элементов окружающей среды.

К комфортной визуальной среде относят озеленение. Деревья и ку­старники имеют неповторимый силуэт, богатство красок, где преобла­дает зеленый цвет, наиболее благоприятно действующий на психику человека.

Зрительная изоляция помещений, особенно индивидуальных комнат, играет положительную роль, удовлетворяет потребность в уединении. Для обеспечения этого условия помещения стремятся делать не только звуко-, но и зрительно изолированными. Архитектурно-пространствен­ными средствами можно добиться зрительной изоляции, создавая усло­вия, исключающие возможность, например, подглядывать в окна.

Потребность в освещенности помещений зависит от функциональ­ного состояния человека. Для активной деятельности необходим свет значительной интенсивности, а для отдыха — мягкий рассеянный, чего можно достичь, используя шторы и жалюзи. Таким образом, исходной величиной следует считать освещенность, необходимую для активной деятельности.

Естественный свет, как правило, проникает через световые проемы в стенах. Такое освещение называют боковым. Если же проемы устро­ены в крыше, как это делают в мансардах, то его называют верхним. Применяют и комбинированное освещение через боковые и верхние проемы.

Искусственное освещение рассчитывают в основном для зданий культурно-бытового и промышленного назначения. В жилых световые приборы обычно устанавливают по мере надобности.

Инсоляции помещений — облучению поверхностей прямыми солнечными лучами — уделяют особое внимание как значи­тельному экологическому фактору. Вызвано это тем, что солнце ока­зывает гигиеническое действие на внутреннюю среду, убивает болез­нетворные микроорганизмы и кроме того психологически влияет на организм, тонизирует и создает радостное настроение.

Эффект такого облучения зависит от длительности процесса воздейст­вия солнечных лучей, поэтому инсоляцию измеряют в часах и продолжи­тельность нормируют подзаконными актами, в том числе СНиПом.

Норма зависит от климатической зоны размещения здания и непре­рывности инсоляции. В зоне, расположенной южнее 58° с. ш., устанав­ливают продолжительность непрерывной инсоляции в период с 22 марта по 22 сентября в 2,5 ч в день. Для широт выше 58° с.ш. это время увеличивают до 3 ч. Когда здание или территория частично за­тенены соседними объектами (кроме зеленых насаждений) и облуча­ются с перерывами, нормами предусмотрено увеличение суммарной продолжительности облучения на 0,5 ч.

Инсоляционный режим — это фактор, зависящий от особенностей окружающей среды. Особенно сложно поэтому обеспечить норматив­ные требования в условиях плотной застройки на старогородских тер­риториях.

Гигиенисты считают, что в условиях такой застройки нормы могут быть снижены, но не более чем на 0,5 ч. Однако для такого снижения необходимы подзаконные акты органов местного самоуправления. Так, в Москве и Санкт-Петербурге правительствами этих городов — субъектов Федерации были приняты соответствующие акты.

Продолжительность инсоляции помещений определяют графоана­литическими методами.

Под чистотой воздуха подразумевают такое загрязне­ние, при котором содержание газообразных и твердых примесей не превышает нормативных пределов — ПДК. В целях очистки воздуха не только обеспечивают должную инсоляцию, но организовывают ло­кальное проветривание помещений через форточки или путем ус­тановки кондиционеров.

В воздухе городов содержится много газообразных частиц, концен­трируются так называемые фоновые токсины — химические вещества и пыль. При таком фоне никакое проветривание не даст желаемых ре­зультатов, если в застройке не обеспечена аэрация — надлежащее дви­жение воздуха, и около домов возникают застойные зоны. Аэрационные режимы застройки рассмотрены в § 4.2.

Биологическое воздействие оборудования оценивают, рассматривая влияние на организм человека таких физиче­ских факторов, как радиация, вибрационные и электромагнитные коле­бания.

Радиационное облучение в жилье приводит к лучевым болезням, стимулирует раковые заболевания. Внутренними источниками облуче­ния могут служить конструкции здания, выполненные из материалов с радиоактивными добавками. Например, в практике отечественного строительства имеют место случаи применения бетонных и железобе­тонных деталей и изделий, в состав которых был включен радиоактив­ный щебень или песок.

Вибрационные колебания — следствие работы неисправного обору­дования вращательного действия, например плохо отцентрированного насоса, вентилятора или лебедки. Их вибрация передается опорным конструкциям, и если они резонируют, усиливая колебания, то такой агрегат превращается в мощный источник. Внутренними источниками могут служить лифты и мусоропроводы, водопроводящие системы с неисправными приборами и другие механические устройства, вызыва­ющие вибрацию. Аналогичное явление возникает при работе внешних источников.

Наиболее опасны колебания, находящиеся за пределами диапазона слышимых частот, поскольку их трудно выявить. В дозвуковом спект­ре (менее 20 Гц) они могут оказывать сильное физиологическое воз­действие, нарушать пространственную ориентацию, вызывать ощуще­ние усталости, пищеварительные расстройства, головокружение и даже нарушение зрения. Колебания частотой 7—8 Гц часто оказываются причиной сердечных приступов, так как провоцируют явление резо­нанса системы кровообращения.

Электромагнитное излучение как термин используют применитель­но к действию электро- и радиоволн, тепловых и инфракрасных, ульт­рафиолетовых, рентгеновских и космических лучей.

Внутренние источники электромагнитных полей — это телевизоры, рентгеновские аппараты, компьютеры и др. Однако мощные электро­магнитные поля возникают в основном от внешних источников.

Электромагнитные излучения отрицательно сказываются на здо­ровье людей, если они длительное время пребывают в зоне излучателя энергии. Действие электромагнитных лучей сходно с последствиями радиационного облучения, и у человека возникают те же болезни.