Материал: Основы экологической безопасности и эксплуатации зданий, сооружений и инженерных систем. Скрыпник А.И., Яременко С.А

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

А.И. Скрыпник, с.А. Яременко, а.В. Шашин Основы Экологической безопасности и эксплуатации зданий, сооружений и инженерных систем

Учебное пособие

для студентов бакалавриата и магистратуры

направления 270100 «Строительство»

Воронеж 2013

УДК 697.9 (035.5)

ББК 38.762

С599

Рецензенты:

кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция» БГТУ им. В.Г. Шухова

Н.А. Володина, директор ООО «РусАкадем Проект»;

ISBN 978-5-89040-468-8

Приведены данные о влиянии инженерных систем городских объектов на окружающую среду и здоровье человека, о методах расчета параметров технических средств, предотвращающих негативное воздействие вредных образований, а так же об организационно-правовых и экономических мерах обеспечения законодательных требований в области охраны природной среды. Пособие содержит необходимый материал для проведения практических занятий, а также вопросы для контроля усвоения материала.

Учебное пособие предназначено для студентов бакалавриата и магистратуры направления 270100 «Строительство», а также для повышения квалификации и переподготовки специалистов и инженерно-технических работников ТСЖ, строительно-монтажных и пуско-наладочных организаций.

Ил. 7. Табл. 26. Библиогр.: 33 назв.

УДК 697.9 (035.5)

ББК 38.762

Печатается по решению научно-методического совета

Воронежского ГАСУ

ISBN 978-5-89040-468-8 © Скрыпник А.И., Яременко С.А.,

Шашин А.В., 2013

© Воронежский ГАСУ, 2013

Оглавление

Предисловие

Объектами управления экологической безопасностью строительства и эксплуатации зданий, сооружений и инженерных систем в городах и городских поселениях являются:

- атмосферный воздух,

- земля и почва,

- поверхностные и подземные воды,

- лесная и иная растительность.

Охране подлежат естественные экологические системы, природные ландшафты, не подвергшиеся негативному антропогенному воздействию.

Экологическая безопасность определяется методами и средствами управления природно-техническими системами города и его окружения с функционированием их без нарушения установившихся устойчивых природных процессов путем допустимого нормируемого антропогенного воздействия на них.

Экологическими показателями окружающей среды, непосредственно влияющими на здоровье человека, являются:

- состав и количество токсических веществ в воздушной, водной и литогенной средах,

- шумовые, тепловые и электромагнитные поля,

- биологические загрязнители, возникающие при течении биотехнологических процессов производства гормонов, витаминов, антибиотиков,

- неприятно пахнущие вещества (нетоксичные и токсичные).

Охране также подлежат расположенные в городской зоне природные парки и заповедники, имеющие рекреационное, эстетическое и иное значение.

Известно, что человек развивается в соответствии с генетически установленными программами реагирования на окружающую среду. При возникновении рассогласования сбалансированности между человеком и окружающей средой в его организме включаются механизмы адаптации, сопровождающейся появлением в нем дискомфортного состояния (утомляемость, совершение ошибок, психическая неуравновешенность и т.д.). Организм человека эволюционно не адаптирован к загрязнителям в окружающей среде.

Управление в сфере охраны окружающей среды субъектов Российской Федерации (РФ) осуществляется в порядке, установленном Конституцией страны, а также договорами о разграничении предметов полномочий между органами государственной власти и власти субъектов РФ. Управление в сфере охраны окружающей среды в районах субъектов РФ осуществляется органами местного самоуправления в соответствии с Законом РФ об охране окружающей среды.

К нормативам качества окружающей среды относятся:

- предельно допустимые концентрации химических веществ в атмосферном воздухе, в воде и в почве, в том числе радиоактивных веществ,

- допустимые уровни физических воздействий на состояние окружающей среды, в том числе уровни радиоактивности и тепловых воздействий,

- допустимый биологический состав окружающей среды.

К факторам допустимого воздействия на окружающую среду относятся:

- химические предельно допустимые выбросы в воздух (ПДВ), сбросы в водную среду (ПДС),

- допустимые уровни физических воздействий (шум, электромагнитные поля, количество теплоты, пыли и др.),

- сброс микроорганизмов,

- изъятия компонентов природной среды (земли, лесов, подземной воды).

При невозможности соблюдения нормативов допустимых выбросов и сбросов устанавливаются их лимиты на определенный период времени до реализации мероприятий установления нормативов. Установленные величины выбросов и сбросов являются мерой для управления качеством окружающей среды на региональном и местном уровнях.

Каждый гражданин РФ имеет право на благоприятную окружающую среду, на её защиту.

Должностные лица, препятствующие охране окружающей среды или нарушающие Закон и нормативы качества окружающей среды, привлекаются к ответственности в установленном порядке.

Введение

За последние годы в нашей стране произошли глубочайшие изменения в области строительной индустрии. При строительстве зданий и сооружений используется не только отечественная, но и зарубежная техника и технологии. На Российском рынке появились новые виды инженерного оборудования и строительных материалов, которые раньше в России не использовались.

Растущие с годами материальные и энергетические потребности человека являются основным фактором влияния на природную среду. Содержание учебного пособия направлено на представление студенту знаний для решения задач по обеспечению экологической безопасности городской среды.

В учебном пособии по дисциплинам «Эксплуатация зданий, сооружений и инженерных систем», «Технологические процессы в строительстве», «Экологическая безопасность при проектировании, строительстве и реконструкции инженерных систем и сооружений», «Экологическая экспертиза проектно-сметной документации», «Охрана атмосферы от выбросов загрязняющих веществ инженерными системами и котельными» приведены основные сведения о состоянии природной среды в РФ, основных факторах, влияющих на окружающую среду и здоровье человека, расчете выбросов вредных веществ в атмосферу, водном составе городов при различных загрязнениях, а также организационно-правовых и территориальных ограничениях распространения вредных веществ.

Учебное пособие предназначено для обучения студентов бакалавриата и магистратуры направления 270100 «Строительство» и повышения квалификации и переподготовки специалистов и инженерно-технических работников ТСЖ, строительно-монтажных и пуско-наладочных организаций, а также рассчитано на широкий круг специалистов, работающих в области техники и технологии формирования среды обитания и функциональной деятельности человека в зданиях и сооружениях, создания и функционирования технических систем жизнеобеспечения зданий и населенных мест, включая ЖКХ.

Основные термины, определения и сокращения

Антропогенное загрязнение ‑ вызванное деятельностью человека.

Биосанитарная емкость окружающей среды – её способность ассимилировать природной средой чуждые ей вещества и нейтрализовать их в количестве, при котором достигается баланс установившегося равновесия [17].

Биосфера – пространство с живыми организмами [5].

БПК – биологическая потребность в кислороде.

Вещество вредное – вызывающее отклонение у живого организма от установившегося равновесного состояния его жизнедеятельности.

Выброс – загрязненный воздушный поток поступающий в атмосферный воздух.

Загрязнение – привнесенное в сформировавшуюся воздушную, водную или литогенную среду физических, химических, биологических или радиоактивных вредных веществ или явлений.

ИЗВ – индекс загрязнения воды.

Ионизация воздуха – превращение атомов и молекул веществ в ионы (электрически заряженные частицы).

Комфортное состояние человека – когда его психофизиологическое состояние согласуется с физиологическими функциями по энергозатратам и работоспособности, определяемой температурным, влажностным, шумовым, световым, обонятельным и другими факторами при абсолютной их достоверности 95 % [4].

Коэволюция – процесс в природной среде, когда вмешательство человека не нарушает её естественные нормальные условия [6].

Мониторинг окружающей среды – система наблюдения за состоянием изменения параметров окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Неблагоприятные метеорологические условия (НМУ) ‑ условия рассеивания выбросов в атмосфере при наступлении в природе температурной инверсии, штиля, тумана [23].

Ноосфера – земное и космическое пространства, преобразуемые и управляемые человеком [6].

Отходы опасные – остатки продуктов с опасными свойствами, образуемые при производстве полезных изделий.

ПЗА ‑ потенциал загрязнения атмосферы

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества – его количество в единице объема или веса, не вызывающая при поступлении в живой организм патологических изменений (pathos – страдание).

Предельно допустимый выброс (ПДВ) вредного вещества – его количество за единицу времени, которое не приводит к превышению ПДК в окружающей среде.

Природная среда – это система, включающая исходное состояния атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы [6].

Промышленная экология – составная часть урбоэкологии, определяет условия и способ ведения промышленного производства, не нарушающего нормируемых параметров окружающей городской среды.

Санитарная гигиена включает два понятия: санитарию (sanitas – здоровье) и гигиену (hygieinos – условие, приносящее здоровье), т.е. это наука о влиянии на здоровье, условия труда и жизни, норм обеспечения и сохранения здоровья человека.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – пространство от территории объекта с вредными выделениями до границы жилой застройки, зоны отдыха, лечебных учреждений [20].

Сброс – поступающие загрязнения (сточная вода, вещество) в водную среду.

Селитебная территория - место для поселения, земельный участок с размещением на нем жилых строений.

Система – единое целое, функционирующее благодаря взаимодействию определенным образом входящих в неё элементов.

Смог – сочетание в атмосферном воздухе газообразных загрязнителей и пылевых частиц при возникновении в нем фотохимических реакций.

СПАВ – соединения поверхностно-активных веществ.

Техногенная среда – комплекс зданий, сооружений в исследуемой сфере.

ТБО – твердые бытовые отходы.

Токсодоза – количество токсического вещества, энергии, находящееся в организме в течение определенного промежутка времени (например, г∙час, кг∙час).

ХПК – химическая потребность в кислороде.

Урбоэкология (urbanus по-гречески городской) – наука об экологическом состоянии городской среды обитания, изучает закономерности и зависимости состояния окружающей среды в городе и установление методов и средств, при которых обеспечивается качество воздушной, водной и почвенно-растительной сред нормам санитарно-гигиеническим и экологическим.

Экологическая система – биогеоценоз (bio – жизнь, koinos - общий) – система структурных связей групп живых организмов с факторами внешней среды, влияющих на них.

Экология – производная от слов: экос – дом, логос – учение. Это наука об отношениях растительного и животного мира с окружающей средой.

Экология здания - определяет условия комфортности проживания человека в здании и предотвращения негативного влияния загрязнений, содержащихся в окружающей среде, и при выделении из источников в помещения.

Экология человека - характеризует условия влияния на человека параметров окружающей среды его обитания.