Как обеспечивать создание долговечных, энергоэффективных, противопожарных, экологических объектов

Владимир ГОРИН, председатель совета НО «Союз керамзитобетона», генеральный директор ЗАО «НИИКерамзит», кандидат технических наук, профессор, почетный строитель России;

Светлана ТОКАРЕВА, директор ЗАО «НИИКерамзит», почетный строитель России;

Марина КАБАНОВА, ведущий научный сотрудник ЗАО «НИИКерамзит», кандидат технических наук;

Петр УВАРОВ, ведущий конструктор ЗАО «НИИКерамзит», советник инженерной академии России, почетный строитель России и Якутии.

23 декабря 2013 года на совместном заседании Госсовета и Комиссии по мониторингу достижений целевых показателей социально-экономического развития России при рассмотрении вопросов реализации Указа Президента страны В.В. Путина № 600 от 7 мая 2012 года «О мерах по обеспечению граждан Российской Федерации доступным и комфортным жильем и повышению качества жилищно-коммунальных услуг» председатель Счетной палаты России Т.А. Голикова обратила внимание на проблему отсутствия должного технического регулирования в строительной отрасли и на необязательность применения современных «зеленых» стандартов и технологий в жилищном строительстве.

По оценке ООН, экологическая безопасность стоит на третьем месте после проблемы голода и терроризма. Актуальность этой проблемы возрастает, так как качество жизни и здоровья человека во многом зависит от экологии среды обитания людей. Обеспечение экологической безопасности строительства, особенно жилья, требует особого внимания государства и системных научных исследований в этой сфере.

Жилище – это среда обитания человека, в которой он проводит большую часть своей жизни, и она должна отвечать самым строгим санитарно-гигиеническим требованиям. Согласно федеральному закону № 384-ФЗ от 30 декабря 2009 года «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», жилое здание должно быть спроектировано и построено таким образом, чтобы при проживании человека в здании не возникло вредного воздействия на него в результате физических, биологических, химических, радиационных, электромагнитных, шумовых и иных воздействий. Жилое здание должно быть долговечным, пожаробезопасным, энергоэффективным и построено с применением экологически чистых материалов и изделий.

В развитых странах мира создали и реализуют системы «зеленого» строительства, обеспечивающие комплексность благоприятной экологии. В России движение за «зеленое» строительство в зачаточном состоянии.

С 1 марта 2013 года введен в действие ГОСТ Р 54954-2013 «Оценка соответствия. Экологические требования к объектам недвижимости», однако он имеет добровольный характер применения.

Человек издревле старался строить себе жилище из экологически чистых природных материалов – дерева, камня, глины, кирпича, самана и т.д.

В нашей стране был негативный опыт применения в жилищном строительстве непроверенных, пожароопасных и вредных для здоровья и жизни людей строительных материалов и изделий.

Это так называемые фенольные дома – панельные многоэтажки серии П-49П, построенные в 70-80-х годах ХХ века в Москве, это двухэтажные 8-12-квартирные деревянные панельные жилые дома с эффективным утеплителем ФРП (фенол-резольный пенопласт), построенные в Якутии по типовым проектам серии 111-139-1м, разработанным проектным институтом ЦНИИЭПграждансельстрой Госстроя СССР.

В связи с либерализацией технического регулирования в строительстве научно-техническая общественность обеспокоена неконтролируемым применением при строительстве жилья недолговечных, пожароопасных и экологически нечистых строительных материалов и изделий. В мае 2013 года Самарское отделение Российского общества инженеров строительства обратилось к строителям Самарской области с предупреждением об опасности применения в жилищном строительстве пенополистирола. Россия вступила в ВТО без соответствующего технического регулирования в строительстве. Явно затянулось принятие технического регламента Таможенного союза «О безопасности зданий и сооружений, строительных материалов и изделий». Пользуясь неразберихой в техническом регулировании строительного комплекса, либерализацией сертификации и подтверждения пригодности строительных материалов для применения их в строительстве, недобросовестные производители строительных материалов изготавливают некачественную продукцию, дают недостоверную информацию об их свойствах, порой скрывают вредные свойства строительных материалов и изделий.

В этих условиях проектировщикам, строителям, заказчикам и экспертизе трудно правильно определить пригодность применения их в строительстве в соответствии с нормативными требованиями технического регламента безопасности зданий и сооружений, пожарной и санитарной безопасности. Применяемые для тепловой защиты жилых домов такие современные теплоизоляционные материалы, как пенополистирол, минераловатные и базальтовые плиты, не обеспечивают долговечность капитальных зданий по нормативным срокам их эксплуатации до 100 лет. При проектировании жилья часто нарушаются требования статьи 33 Федерального закона № 384-ФЗ от 30 декабря 2009 года «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», когда в проектной документации отсутствуют информация о сроках эксплуатации зданий и их частей. Показатели энергетической эффективности и степени огнестойкости сооружений и их частей. Нарушается статья 5 Федерального закона № 284-ФЗ от 23 ноября 2009 года «О защите прав потребителей».

При проектировании энергоэффективных и экологически чистых жилых зданий приоритет должен быть отдан в пользу экологичности жилья. Можно построить энергоэффективный дом типа «термоса», в котором будет небезопасно жить людям.

В настоящее время для утепления объектов жилищно-гражданского назначения широко прменяются горючие строительные материалы, в частности пенополистирол самозатухающий (ППС-С) группы горючести Г-4 под штукатурку или вентилируемую фасадную систему. Одним из опасных факторов пожара является токсичность продуктов горения горючих строительных материалов. Инструментальными исследованиями ученых Б.С. Баталина, В.В. Карманова и А.А. Кетова Пермского национального исследовательского политехнического университета установлено, что «при пиролизе в воздушной атмосфере пенополистирола ППС-С, содержащего хлорорганические антипирены, происходит образование в продуктах горения высокотоксичных хлоросодержащих соединений: хлороводорода, хлорметана, хлоратана, хлорфурана, метилхлорфурана и фосгена. Концентрация только фосгена, образующегося из образца ППС-С при окислительном пиролизе, даже без учета иных продуктов может быть достаточной для локального достижения смертельной концентрации». (Журнал «Строительные материалы» № 8 2012 год).

Фосген – высокотоксичный отравляющий газ, обладающий удушающим действием. Смертельная концентрация составляет 0,01-0,03 мг/л. Контакт фосгена с легочной тканью человека вызывает нарушение проницаемости альвеол и быстро прогрессирующий отек легких. Антидота не существует. Наглядный пример: пожар в ночном клубе «Хромая лошадь» в г. Перми, где погибло 156 человек, и пожары с многочисленными жертвами в других странах.

Пенопласты в процессе эксплуатации при окислении кислородом выделяют вредные вещества, которые отрицательно влияют на здоровье людей.

Согласно письму № 03-В/17 от 28 марта 2012 года ФГУН ФНЦГ имени Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора считает, что «учитывая высокую огнеопасность пенополистирола, возможно ограничение его применения в жилищном строительстве, в строительстве детских и лечебно-профилактических учреждений, учебных заведений и т.д. (группа А), недопустимо применение  в жилищном строительстве полимерных материалов, оказывающих неблагоприятное воздействие на гигиенологические условия проживания и здоровье жителей».

Директор федерального научного центра гигиены Роспотребнадзора  академик РАМН профессор А.И. Потапов в письме № 63-В/38 от 13.07.2011 года отметил, что «применение фенольно-резольного пенопласта в строительных конструкциях жилых и общественных зданий не допускается, так как он выделяет ряд вредных для здоровья человека веществ – фенол, формальдегид, аммиак и другие, а при сгорании фенольно-резольного пенопласта, пенополиуретана, пенополистирола в воздушную среду выделяются формальдегид, аммиак, окись углерода, непредельные углеводороды, которые оказывают неблагоприятное влияние на функциональное состояние органов и систем человека, в первую очередь на печень. Неблагоприятное воздействие выделяемых полимерными материалами веществ подтверждено специальными исследованиями на животных. Наблюдения на людях, длительно проживающих в условиях выделения указанных веществ, показали, что наибольшему риску подвергаются лица молодого и пожилого возраста, особенно страдающие заболеваниями сердца, печени, почек, легких, а также беременные женщины».

В минераловатном  утеплителе заводятся насекомые (мухи, комары, мошкара), которые являются разносчиками различных инфекционных заболеваний. При увлажнении минераловатных плит возможно образование в них грибков и плесени, опасных для здоровья людей. При осыпании минплиты от старения, а также при разрушении теплоизоляционных пенополистирольных плит загрязняется атмосферный воздух населенных пунктов. Сравнительно ограниченный период эксплуатации этих утеплителей приведет к значительным финансовым затратам, связанным с трудоемкими работами по замене теплоизоляции, потерявшей свои теплотехнические свойства, и ее утилизации.

Органам государственного надзора следует прислушаться к мнению ученых специалистов, санитарных врачей, гигиенистов и актуализировать нормативные документы по безопасности зданий и сооружений, строительных материалов и изделий, пожарной и санитарной безопасности.

Застройщикам, руководителям проектных и строительных организаций, государственной и негосударственной экспертизе, руководителям предприятий промышленности строительных материалов и изделий необходимо помнить, что, согласно ст. 41 п.3 Конституции Российской Федерации «сокрытие должностными лицами фактов и обстоятельств, создающих угрозу для жизни и здоровья людей, влечет за собой ответственность в соответствии с федеральным законом».

Чрезвычайно важно в жилищном строительстве использовать строительные материалы и изделия с гарантированной, подтвержденной многолетними исследованиями и практикой применения, экологической, химической, биологической, санитарно-гигиенической и пожарной безопасностью.

Возникает закономерный вопрос: а из чего строить? Одним из таких долговечных, пожаробезопасных, энергоэффективных,  экологически чистых и надежных в эксплуатации строительных материалов являются керамзит и керамзитобетон  на его основе.

В 60-70-х годах ХХ века в СССР была создана промышленность строительных материалов по производству искусственного пористого заполнителя из глины – керамзитового гравия для изготовления легких керамзитобетонных изделий и конструкций. Экологически чистый легкий керамзитобетон долговечен, отвечает требованиям пожарной безопасности, энергетической эффективности и эксплуатационной надежности для малоэтажного, высотного, крупнопанельного, каркасно-монолитного, жилищно-гражданского строительства.

Керамзит послужил основой для развития крупнопанельного домостроения, позволившего в свое время решить ряд важнейших задач строительства: быстрое возведение жилых, общественных и промышленных зданий, снижение трудозатрат и стоимости, повышение механизации строительно-монтажных работ.

В 1988 году объем вводимого жилья в Российской Федерации составил 76 млн. кв. метров, из них 80 процентов приходилось на крупнопанельное домостроение на основе керамзитобетона. В стране в короткие сроки была снята напряженность по жилищному вопросу.

Этот положительный советский опыт решения жилищной проблемы целесообразно рационально использовать в современных условиях.

Ошибкой в техническом регулировании в строительстве было скоропалительное принятие научно необоснованных, заведомо завышенных требований по тепловой защите зданий через введение в волевом порядке изменений № 3 к СНИП 11-3-79 «Строительная теплофизика», которые потом пришлось корректировать.

В результате этого был нанесен большой ущерб промышленности строительных материалов, в частности производству керамзитового гравия и легких керамзитобетонных изделий и конструкций.

Численность предприятий по производству керамзитового гравия в России с 307 в 1991 году сократилась в настоящее время в два раза, с уменьшением объема производства керамзита с 22 млн. куб. метров до 4,2 млн. куб. метров, то есть в пять раз.

Для обеспечения потребности страны в керамзитовом гравии с заданными параметрами – легкого (для изготовления энергоэффективных стеновых блоков и панелей) и прочного (для изготовления легких керамзитобетонных изделий и конструкций вместо тяжелых железобетонных) - необходимо провести модернизацию действующих и простаивающих предприятий по производству керамзита и керамзитобетона на инновационной энергоресурсосберегающей основе.

Керамзит – это пористый материал ячеистого строения, получаемый ускоренным обжигом легкоплавких глин при температуре более 1000оС во вращающихся печах.

Для керамзита характерны атмосфероустойчивость, морозостойкость, высокая долговечность, пожаробезопасность, он не выделяет вредных газов при пожаре, так же как и в течение всего периода долговременной эксплуатации. Керамзит не содержит коррозионных компонентов, биостоек (не поддается гниению, развитию паразитов), не имеет запаха.

Отличительной особенностью керамзита от других пористых заполнителей являются его высокая относительная прочность при малой плотности и низкая теплопроводность. Это обусловлено особенностями структуры – ячеистое строение с преобладанием мелких пор, поры в основном замкнутые, преимущественно сферической формы внутри зерен округлой формы с плотной и прочной корочкой.

Керамзитобетон представляет собой затвердевший конгломерат, образованный из специально подобранной смеси керамзита, песка, цемента и воды. Поэтому своими специфическими свойствами керамзитобетон в значительной степени обязан керамзиту.

Керамзитобетон в отличии от других легких бетонов имеет широкий спектр применения в строительных изделиях и конструкциях в качестве теплоизоляционного, конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного.

Долговечность керамзитобетона весьма высока и характеризуется высокой морозостойкостью, что обусловлено свойствами самого керамзита, а также близкими значениями коэффициентов термического расширения заполнителя и цементного камня и более плотной зоны их контакта.

Средняя установившаяся влажность плотного керамзитобетона для нормальных условий эксплуатации равна 5-10 процентам, а для газо- и пенобетона она составляет 12 процентов. Для беспесчаного крупнопористого керамзитобетона влажность составляет 3-5 процентов. Это обеспечивает преимущество керамзитобетона в плане повышенной теплозащиты в процессе эксплуатации. Общеизвестно, что повышенная влажность резко ухудшает теплозащитные свойства теплоизоляционных материалов. При отрицательной температуре теплопроводность возрастает больше, чем при положительной, поскольку коэффициент теплопроводности льда примерно в 80 раз выше, чем воздуха, а для воды это превышение составляет порядка 20 раз. Каждый дополнительный процент влажности заметно снижает теплозащитные свойства строительных материалов и изделий, особенно в холодное зимнее время.

Возрождение керамзитового производства на новом, качественном уровне и широкое применение энергоэффективного и высокоэкологичного материала – керамзитобетона в жилищном строительстве – это наиболее реальный и эффективный путь реализации государственной программы «Доступное и комфортное жилье – гражданам России», которая выполняется в неполном объеме и ненадлежащего качества. По данным НИИЖБа и ЗАО «НИИКерамзит», комплексное использование легких керамзитобетонных изделий и конструкций в жилищном строительстве дает большой технико-экономический эффект – снижение стоимости одного кв. метра жилья до 20 процентов. Конструктивные и технологические преимущества сборно-монолитного каркаса из модифицированного конструкционного керамзитобетона на высокопрочном керамзитовом гравии и ограждающих конструкций из энергоэффективных керамзитобетонных блоков и панелей обеспечивают снижение материалоемкости (уменьшение массы зданий до 35 процентов), снижение расхода стальной арматуры до 20 процентов, значительное снижение теплопотерь, в том числе через несущие элементы конструкций, высокую сейсмоустойчивость зданий.

В связи с актуализацией СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», который введен в действие с 1 июля 2013 года, появляется новая возможность проектирования и строительства жилых и общественных зданий с однослойными стенами с применением крупнопористых керамзитобетонных изделий и конструкций.

Современные проблемы экологии жилища должны решаться системно и комплексно на научной основе. При этом акцент должен быть поставлен на применении экологически безопасных материалов с высокой пожаростойкостью, таких, как керамзит и керамзитобетон. В нашей стране накоплен обширный положительный опыт их эффективного использования.

Строительство экологически чистого жилья должно стать составной частью комплексной программы народосбережения России.