Расчет совокупного выделения химических веществ в воздух внутренней среды помещений

Ключевые вопросы

Опасные свойства отделочных материалов и мебели

Исходные данные для расчета

Алгоритм расчета

Пример оформления расчета

С 01.01.2018 в подразделе «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети» раздела 5 проектной документации должно быть представлено в том числе обоснование решений по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха помещений с приложением расчета совокупного выделения в воздух внутренней среды помещений химических веществ с учетом совместного использования строительных материалов, применяемых в проектируемом объекте капитального строительства, в соответствии с методикой, утверждаемой Минстроем России[1].

Методика расчета совокупного выделения в воздух внутренней среды помещений химических веществ с учетом совместного использования строительных материалов, применяемых в проектируемом объекте капитального строительства (далее — Методика), утверждена Приказом Минстроя России от 26.10.2017 № 1484/пр.

В статье попробуем разобраться, какие исходные данные понадобятся для расчета, и покажем на примере, как его выполнить.

Опасные свойства отделочных материалов и мебели

Отделочные материалы выделяют ряд химических веществ, многие из которых вызывают аллергические реакции и другие неприятные последствия для здоровья человека. Среди таких веществ наибольшую опасность представляют формальдегиды, фосфорные ангидриды, фенолы, дибутилфталаты, акрилонитрилы, стирол и др.

Конечно, выделения в целом неопасны из-за малых концентраций в большинстве случаев, однако необходимо понимать, что чем больше площадь поверхности выделения, тем больше концентрация внутри помещений.

Выделения сильнее выражены при повышении температуры, поэтому летом недоброкачественная мебель из ДСП, МДФ или деревянные двери из-за выделения формальдегида, фенола могут вызвать головную боль, повышенную утомляемость и (или) аллергию; по этой причине подобные изделия лучше не ставить возле батарей в отопительный сезон. Вредные вещества выделяются также от повреждения мебели, поэтому лакокрасочное покрытие мебели стоит беречь. По возможности следует подбирать экологичные материалы и изделия. К сожалению, до утверждения Методики никому и в голову не приходило заниматься подбором материалов, обосновывая свой выбор расчетами, хотя многие привычные изделия являются не самыми безопасными.

Например, линолеум в зависимости от связующих в своем составе выделяет в воздух формальдегид, фенол, ацетальдегид, толуол, дибутилфталат и диоктилфталат. Сэндвич-панели чаще всего выделяют в воздух помещений формальдегид, аммиак, фосфорный ангидрид, диоксид серы, фенол. Даже керамическая плитка, хотя сама по себе и не должна ничего выделять в воздух, но за счет клея выделяет формальдегид, метилметакрилат, метанол, акрилонитрил и другие компоненты, которые можно найти в сертификатах и протоколах испытаний на строительные материалы и мебель.

Кроме того, токсичные вещества в воздух помещений выделяют компьютеры во время работы. Известно, что в системном блоке электронные схемы (например, процессоры и видеокарты) нагреваются до 50–70 и даже до 80 °С, что приводит к поступлению в воздух различных токсичных веществ, для которых установлены малые значения предельно допустимых концентраций (далее — ПДК).

Исходные данные для расчета

Рекомендуем начать с подготовки задания для архитекторов, т.к. 85–90 % всех исходных данных «завязаны» на разделе 3 «Архитектурные решения» проектной документации. Архитекторы должны будут подготовить сведения о видах строительных материалов, конструкций и мебели, включая площади, приходящиеся на каждый из видов (наименований) строительных и отделочных материалов, и количество единиц мебели (столов, кресел, шкафов, рукомойников) по каждому помещению.

При наличии постоянных рабочих мест необходимо отобрать преимущественно те помещения, в которых предполагается нахождение людей со временем пребывания не менее 2 ч непрерывно или более 50 % рабочего времени. В случае проектирования жилых зданий понадобятся расчеты для каждого помещения.

В зависимости от типа здания (жилое, общественное или производственное) критериями качества внутренней среды помещений будут служить ПДК либо для атмосферного воздуха городских и сельских поселений[2] (для жилых помещений), либо для воздуха рабочей зоны[3] (для административных, общественных и производственных помещений).

Для каждого строительного, отделочного материала и мебели необходимо найти удельное выделение вещества на единицу площади. В Методике сказано, что концентрации вредных веществ от строительных и отделочных материалов должны определяться в соответствии с пп. 12 и 13 ГОСТ Р ИСО 16000-9-2009 «Воздух замкнутых помещений. Часть 9. Определение выделения летучих органических соединений строительными и отделочными материалами. Метод с использованием испытательной камеры», т.е. в специальных испытательных камерах с контролируемыми температурно-влажностными характеристиками подаваемого воздуха на предмет удельной интенсивности выделений летучих органических соединений с единицы площади материала.

Концентрации формальдегида, фенола и аммиака от мебели определяются в климатических камерах, в которых искусственно поддерживается средняя комнатная температура, согласно пп. 7 и 8 ГОСТ 30255-2014 «Мебель, древесные и полимерные материалы. Метод определения выделения формальдегида и других вредных летучих веществ в климатических камерах», где приводятся данные о верхнем и нижнем пределах определения концентрации.

При этом для определения концентраций других веществ необходимо применять и другие стандарты (например, ГОСТ 34042-2016 «Мебель, древесные и полимерные материалы. Метод определения выделения диоксида серы в климатических камерах» для определения концентрации диоксида серы). Однако проектировщики обычно замерами не занимаются, откуда тогда брать данные?

Данные по удельным выделениям можно запросить у фирмы-производителя или официального дистрибьютера либо самостоятельно поискать в Интернете. Как правило, концентрации веществ указываются в протоколах испытаний или санитарно-эпидемиологических заключениях на материалы и мебель[4].

Правда, нужно проверять, чтобы в разделе «Гигиеническая характеристика продукции» заключения (обычно на с. 2) для каждого вещества была указана именно фактическая концентрация, а не нормативная, иначе в расчеты пойдут ПДК и результаты в итоге окажутся завышенными (скорее всего, с превышением нормативов).

Температура внутри помещений, которая также потребуется в расчетах, закладывается вентиляционщиками (обычно 18–20 °С для большинства помещений).

Алгоритм расчета

После того как собраны все исходные данные для расчета, нужно разделить все выделения веществ на 3 условные категории:

• P₁ — для строительных материалов, в т.ч. входящих в состав строительных конструкций (цементно-бетонная стяжка полов, сэндвич-панели стен и др.);

• P₂ — для отделочных материалов (линолеум или керамическая плитка, гипсокартонные листы стандартные и влагостойкие, обои, краски, подвесные потолки, окна, двери и др.);

• P₃ — для изделий (деталей) мебели (корпусная мебель, офисные кресла, столы и др.).

Отдельно по каждому веществу необходимо провести ряд расчетов и результат сопоставить с ПДК этого вещества.

Удобнее всего заложить расчеты в MS Excel, а для итоговой сравнительной оценки с ПДК можно применить логическую функцию ЕСЛИ с функцией ИЛИ (ИСТИНА; ЛОЖЬ): если значение равно или ниже ПДК, то условие нормирования выполняется (ИСТИНА), в случае превышения ПДК в ячейке выскочит ЛОЖЬ.

НА ЗАМЕТКУ

Скачайте файл для расчета удельного выделения веществ, воспользовавшись услугой «Сервис форм».

В таблице 1 приведены исходные данные для расчета, в табл. 2 — результат итоговой сравнительной оценки с ПДК.

Пример оформления расчета

Покажем оформление расчета на примере кабинета инженера-эколога (табл. 3), алгоритм расчета по одному веществу (формальдегид), а также итоговую таблицу по всем помещениям здания (табл. 4).