Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Формирование и тенденции развития экологического обеспечения в проектной культуре 11
1.1. Исторические основы и формирование современного развития экологического обеспечения-процесса проектирования 11
1.2. Законодательные и нормативные предпосылки развития экологического обеспечения в проектном процессе в Российской федерации и опыт зарубежных стран 20
1.3. Современные аспекты экологического обеспечения проектирования и производства экологичных изделий 22
1.4. Экологические подходы к оценке и выбору материалов в проектировании объектов средового дизайна в Российской Федерации и зарубежных странах. Понятия и определения 27
1.5. Применение информационных технологий в экологическом обеспечении проектирования объектов средового дизайна. Опыт зарубежных стран 29
ГЛАВА 2. Критерии экологической оценки объектов средового дизайна 31
2.1. Критерии оценки экологичности изделий 31
2.1.1. Методика оценки продукта по «жизненному» циклу 32
2.1.2. Энергетический анализ изделия 35
2.1.3. Экологические особенности изделий по показателям воздействия на окружающую среду и человека 44
2.1.4. Определение класса экологической безопасности изделия 53
2.1.5. Оценка объектов средового дизайна по гигиенической, пожарной и радиационной безопасности 58
2.1.6. Оценка воздействия на окружающую среду при производстве изделий 64
2.2. Соответствие объектов средового дизайна требованиям норм и стандартов Российской Федерации, международным требованиям 68
2.3. Экологическая сертификация и этикирование изделий 71
2.4. Экологический шифр изделий 80
ГЛАВА 3 Экологическое обеспечение проектирования объекта средового дизайна 83
3.1 Принципы процесса формообразования экологичных объектов средового дизайна 83
3.2 Экологические факторы в формообразовании объекта дизайна 97
3.3. Экономические принципы оценки и технико- экономические обоснования проектных решений 122
3.4. Экологическое обеспечение проектирования объекта средового дизайна 126
ГЛАВА 4. Разработка и применение информационной базы данных в экологическом обеспечении проектирования объектов средового дизайна 138
4.1 Структура. Сущность и содержание информационной базы данных «Экоинформ» 138
4.1.1 Структура. База данных «Экоинформ» 140
4.2 Алгоритм работы с базой данных «Экоинформ» 145
4.3 Развитие базы данных «Экоинформ» 146
Заключение 147
Список использованных источников 149
Приложения 158
- Исторические основы и формирование современного развития экологического обеспечения-процесса проектирования
- Экологические особенности изделий по показателям воздействия на окружающую среду и человека
- Принципы процесса формообразования экологичных объектов средового дизайна
- Структура. База данных «Экоинформ»
Введение к работе
Актуальность темы исследования.
На рубеже ХХI века актуальным встал вопрос создания здоровой среды обитания человека во всех сферах жизнедеятельности, на фоне ухудшаю-щегося экологического состояния окружающей среды, ее загрязнения путем увеличения потребления не возобновляемых источников энергии, практи-чески бесконтрольного использования природных ресурсов, образования токсичных газов и вредных химических соединений, отходов производства и потребления. Сегодня стоит задача минимизировать воздействие человечес-кой деятельности на природное окружение на всех этапах развития и деятельности. Одной из главных сфер приложения усилий является создание экологически благоприятной окружающей человека предметной среды, которая является областью проектных решений прикладного дизайна и технической эстетики, производства изделий и материалов для объекта средового дизайна.
Накопленный опыт российских и зарубежных ученых в области эколо-гического проектирования объекта средового дизайна, принятый ряд основополагающих законов федерального и регионального концептуального уровня по защите окружающей среды, энергосбережению, технических регламентов, инновационных достижений «зеленых» технологий производ-ства и проектирования экологичной предметной среды, позволяет провести комплексное исследование состояния вопроса, создание понятийного аппарата, разработать научно обоснованную теоретическую базу и методо-логию создания экологичных изделий и материалов на всех этапах: от идеи до утилизации в конце «жизненного» пути объекта средового дизайна.
В связи с этим актуальной является разработка экологического обеспечения проектирования наиболее экологичных энергоэффективных объектов средового дизайна, решение проблем выбора экологических методов и технологий изготовления экологичных изделий и материалов, формообразования объектов средового дизайна, соответствующих концеп-ции экологического объекта средового дизайна, что требует уточнения поня-тия экологический дизайн и экологического обеспечения проектирования объекта средового дизайна, экологичные изделия и материалы, которые широко применяются в проектной деятельности и упоминаются в научно-популярных источниках, имея достаточно размытые обоснования и поня-тийные рамки.
Отсутствие в РФ методической и законодательной базы определения экологического класса безопасности изделий и материалов, за исключением отходов производства на всем протяжении «жизненного» цикла материала, химических веществ и газов, что необходимо для оценки экологичности изделий и материалов, и требует разработки универсального экологического шифра изделий и материалов для практического применения производи-телями, значительно упрощающий экологическое понимание дизайнером процесса создания новых и модернизации существующих изделий для осуществления проектной деятельности. Предлагается развитие новых под-ходов и системного внесения экологического обеспечения в процесс проек-тирования объектов средового дизайна, на основе систематизации научных и инновационных разработок отечественных и зарубежных ученых, в области использования экологических критериев выбора материалов и оценки эколо-гичности изделий, всесторонне соответствующих требованиям экологичес-кого дизайна, учитывающих: «жизненный» цикл изделий и объекта средово-го дизайна в целом, энергоэффективность проектных решений, рециклинга изделий и материалов, использование нетрадиционных энергоэффективных технологий и другие критерии.
Существует необходимость создания современных информационных баз данных для практического использования, позволяющих осуществлять дизайнерские задачи и делать обоснованные проектные решения в дизайне экологичных изделий.
Теоретическая база исследования.
Теоретическая основа исследования включила положения работ следую-щих авторов:
– по основам теории дизайна – В.Глазычева А.Ефимова, Г.Зайцева, О.Нижибицкого, В.Рунге;
– по эргономике в дизайне среды – В.Зинченко, Ю.Манусевича, Г.Минервина, В.Мунипов, В.Рунге;
– по эстетике и проблемам визуального восприятия средовых объектов – Р.Арнхейма, В. Барабанщикова, М.Бархина, Дж.Гибсона, Р.Грегори, М.Кухта, К.Линча, З.Яргиной;
– по общей экологии – М.Беляев, А.Никитина, Ю.Одуш, Л.Передельский, О.Приходченко, Н.Реймерс, Н.Сугробов, А.Тетиор В.Фролов;
– по энергосбережению – И.Грабарь, С.Забелло, М.Красовский, И.Маковецкий, Ю.Лапин, И.Огородников, А.Ополовников, П.Раппорт, Ю. Ушаков;
– по вопросам использования возобновляемых источников энергии в объектах средового дизайна – П.Казанцев, И.Огородников, Г.Полторак, С.Саркисов, Э.Сарнацкий, А.Сахаров, Н.Селиванов, А.Тетиор, Н. Селиванов, Научные труды кафедры «Возобновляемых источников энергии» Санкт-Петербургского Государственного Политехнического университета;
– по вопросам материаловедения – В.Байер, Б.Гусев, С.Заворихин В.Князева;
– по экологическому дизайну, экологической сертификации – офици-альные интернет-порталы и публикации международных и Российских организаций, компаний, диссертации: В.Абдурахимов, О.Афанасьева, Д.Капралова, С.Молодкин, А.Нехай, М.Никифорова, Н.Озерова, О.Орлова, С.Рябов, О.Севастьянова, А.Уваров, Н.Шилкин и другие.
Все исследования посвящены выявлению отдельных особенностей экологического проектирования объекта средового дизайна, экологического материаловедения, использования возобновляемых источников энергии,
малоотходным и энергосберегающим технологиям, экологической серти-фикации изделий и материалов, экономическим аспектам проектных эколо-гических решений. Комплексно взаимосвязанные исследования, эколо-гическое обеспечение с научным и прикладным обоснованием процессов проектирования объекта средового дизайна, оценка методов производства экологичных изделий и материалов, применение информационных техно-логий в экологическом дизайне изделий, позволяющих осуществлять проект-ные дизайнерские решения отсутствуют.
Цель и задачи исследования.
Цель исследования. Разработка научно обоснованного экологического обеспечения процесса проектирования и прикладной методики экологичес-кой оценки объектов средового дизайна.
Задачи исследования:
систематизация зарубежного и отечественного опыта с позиции современных экологичных дизайнерских представлений объектов средового дизайна;
разработка методики оценки определения экологического класса безопасности изделий дизайна на основе опыта РФ и зарубежных стран;
выработка критериев экологической оценки изделий;
разработка экологического обеспечения процесса проектирования объектов средового дизайна;
расширение трактовки научных терминов, отражающие специфику экологического направления в дизайне изделий;
разработка экономических принципов оценки экологических проект-ных решений объектов средового дизайна;
создание информационной системы базы данных о материалах и изделиях, для экологического обеспечения проектирования объектов средового дизайна.
исследование экологии зрительного восприятия объектов средового дизайна.
Методы исследования:
системный подход по анализу отечественных и зарубежных научных трудов, изобретений, нормативных, проектных и методических документов, технологий и методов производства по проблеме проектирования экологич-ных изделий и экологического дизайна;
статистический метод обработки результатов исследований;
использование методов исторического исследования, системного анализа, метод сопоставительного анализа;
системное экологическое представление объекта дизайна;
метод экспертных оценок;
Научная новизна исследования:
1. Разработано экологическое обеспечение процесса проектирования объектов средового дизайна.
2. Впервые предложена расширенная трактовка научных терминов, применительно к объектам средового дизайна: экологический дизайн, экологичные изделия, экологические критерии оценки объекта дизайна, экологический шифр изделия, экологический класс безопасности изделия.
3. Разработаны и научно обоснованы методы оценки экологичных изделий по соответствующим критериям.
4. Разработан экологический шифр изделий для практического внедрения.
5. Предложены эколого-экономические принципы оценки проектных решений в экологическом дизайне изделий.
6. Создана прикладная информационная база данных «Экоинформ» для экологического обеспечения проектирования экологичных изделий.
Практическая значимость работы:
1. Предложены и научно обоснованы рекомендации, которые могут служить практическим руководством для разработки реальных дизайн-проектов экологических объектов средового дизайна в дизайнерских и архи-тектурно-дизайнерских бюро.
2. Разработаны рекомендации по внедрению критериев экологической оценки изделий и экологического шифра изделий.
3. Результаты исследований могут быть использованы дизайнерами при проектировании экологичных изделий, а так же в учебном процессе при разработке объектов средового дизайна.
4. Практическая значимость работы определяется актуальной необхо-димостью создания экологичных изделий.
5. Результаты работы внедрены в ООО “Пирамида”.
В работе выявлен ряд научных проблем, требующих дальнейшего исследования. Представленные материалы могут стать основой для последующего изучения методов проектирования экологичных изделий.
Апробация работы.
Материалы диссертации докладывались, обсуждались и получили поло-жительную оценку на XIV Международной научно-практической конфе-ренции студентов, аспирантов и молодых учёных «Современные техника и технологии» (Томск, 2007), ХIII Всероссийской научно-практической конфе-ренции (с международным участием) по специальности «Технология худо-жественной обработки материалов» (Москва, 2010), ХII Санкт-петербургской Межд. конф. «Региональная информатика (РИ-2010)» (Спб., 2010).
Материалы диссертации докладывались, обсуждались 3 ноября 2010 г. на заседании кафедры технологии художественной обработки материалов и ювелирных изделий Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна и рекомендованы к защите.
Работа была поддержана грантом Правительства СПб в 2007 г. №03/3.13/17-03/06.
Структура и объем диссертации.
Исторические основы и формирование современного развития экологического обеспечения-процесса проектирования
Таким образом, исторически развитие сознания шло поэтапно в следующем порядке смены общественного приоритета: правила поведения — навыки — умения - знания. Природа знаний, по своей сути, тоже экологична, поэтому лидирующее место эгоцентричного и эгоистичного сознания в настоящее время мощно оспаривает сознание экологическое.
В условиях экологизации образа жизни и культуры происходит характерное для нашего времени сближение предметно-пространственной среды воспринимаемой как овеществленная и "опредмеченная" культура, с одной стороны, и культуры, метафорически понимаемой, как мыслимая образная и ценностная среда, с другой.
Естественным продолжением экологических забот дизайна стало внимание к этнокультурным аспектам проблематики регионального и городского развития. При этом этнос понимается как коллективный обитатель среды и носитель культуры; а культура, наряду со средой - как один из антропогенных ландшафтов этноса [82].
В рамках экологического движения, достаточно представительного и не лишенного определенных результатов, постепенно вызревало экологическое сознание — с характерными для него установками, строем мысли и ценностями, признающимися аксиоматическими и в рамках экологии культуры.
Это, во-первых, преимущественное внимание к сберегающим и воспроизводимым отношениям. Технократические тенденции просматриваются довольно отчетливо и в истории искусств.
Во-вторых, экологическому сознанию свойственна установка на причастность, восприятие себя, как части изучаемого или проектируемого целого (на идентификацию с ним), а не на отстранение от целого. Такой поворот сознания очень важен для нас сегодня: ведь системный подход, возобладавший в 60-е годы в науке, проектировании, культурологической рефлексии был ориентирован на выход из любой системы, на свободу от ее ценностей, а уже затем на ее изучение и проектирование [115]. В связи с широким распространением системных взглядов в целом, значительный объем проектных работ выполнялся в рамках системного проектирования, где объект и деятельность, и все сопутствующие ей вспомогательные образования описывались в терминах системного подхода (как функции, функциональные процессы и структуры, целостности и элементы и т.д.) В то же время развились и такие специальные виды проектирования, как инженерно-психологическое, переросшее далее в эргономическое и имеющее дело с созданием приемлемых условий1 жизни и работы человека в проектируемых системах; социальное, связанное с распространением проектного подхода к социологическим объектам - системам обслуживания и коммуникации, социального управления и образования; инженерно-экологическое проектирование биологических, санитарно-гигиенических условий обитания человека, в частности в крупных городах и других населенных пунктах.
В том же контексте получил распространение средовой подход, основанный на погружении проектируемого объекта в ту или иную среду (пространственно-предметную, знаковую, символическую и т.д.) и на удовлетворении критериев- "улучшения средовой. обстановки" в связи с внедрением в нее создаваемого объекта. Введение этого понятия было направлено на выявление индивидуальных человеческих и, прежде всего, нравственных социо-психологических условий функционирования и развития общества как целого организма [82].
В отличие от системного, средовой подход характеризуется стремлением ценностно войти в каждую научно или проектно осваиваемую систему: мы в ней участвуем и берем на себя- ответственность за ее судьбу. Так же была обнаружена связь экологических проектов с культурологическими, поскольку для них исходным является сберегающее и восстанавливающее отношение к культурным ценностям, интегрирующее включение каждого объекта в среду, как воспроизводимое целое. В сфере дизайна формируется так называемый "культурологический подход", рассматривающий дизайн-деятельность как закономерный продукт развития человеческой культуры. В контексте такого рассмотрения дизайн осмысливается как деятельность, направленная на связь материальной и художественной культуры. В рамках культурологического подхода закономерен возросший интерес к материальной культуре общества и тому предметному миру, который прежде не был включен в круг художественных ценностей [25].
В 80-е годы выделилось две ветви проектирования: аксиологическая, где проектирование опять сближается с представлением о творчестве как создании ценностей разного рода, а проект трактуется в качестве ценностного замысла, подобного художественному; и мифопоэтическая — проектирование, находящее проектные эквиваленты глубинным архетипическим структурам, воплощаемым в проектнозначимых символах [25]. Решение экологических проблем состоит во внедрении в общественное сознание новых потребительских ценностей,, основа которых — разумная, достаточность в традиционном образе жизни. Дизайнер, обладающий экологическим мышлением, обеспокоен состоянием современного предметного мира, и видит выход "в разумном многообразии" как в производстве товаров, так й в их потреблении [82].
Реакцией на стихию технологической революции явился возникший в конце 70-х годов "экологический подход" в дизайне, ставший одним из направлений всемирного экологического движения, в задачи которого входят не только охрана и восстановление окружающей природной среды, но и сохранение этнокультурных ценностей [82].
Экологизация дизайна, сопровождается осознанием морально-этической ответственности дизайнера, перед обществом и поисками эффективных средств для разрешения экологических проблем. По мнению теоретиков, дизайна предметный мир должен стать носителем новой функции, которая предопределила бы социальное поведение человека в обществе
Экологическое направление в дизайне обострило и поставило по-новому вопрос о месте и значении "природного фактора" в формировании предметно- пространственной среды человеческого обитания, показав плодотворность обращения к историческому опыту, сформировавшему уклад жизни в определенных природно-климатических условиях [82].
Экологический подход в дизайне провозглашает максимальную экономию ресурсов и материалов: использование энергетических ресурсов и материалов восполнимого и восстановимого типа, учет долговечности изделия с тем, чтобы соотношение затрат и материалов и продолжительность жизни изделий было оптимальным.
На этапе перехода в третье тысячелетие многие страны разрабатывают системы комплексных подходов, касающихся охраны и улучшения состояния окружающей среды. В этой связи создано новое направление в научной и проектной деятельности, которое среди дизайнеров и архитекторов стало именоваться экодизайном [82].
Дизайн с эффективным материаловложением. Оптимизирование использования материалов благодаря продуманной форме при выкройке заготовок, миниатюризации, мультифункциональности и упрощению, ограничению на основные аспекты использования. Нахождение подходящей, "правильной" формы для каждого материала, предпочтение восстанавливаемым ресурсам перед исчерпаемыми материалами и полезными ископаемыми, открытие новых сфер применения восстанавливаемых ресурсов, применение местных материалов, широкое использование вторичного сырья.
Экологические особенности изделий по показателям воздействия на окружающую среду и человека
Более подробно экологический «жизненный» цикл изделия рассматривается в главе 2 исследования.
Итогом анализа «жизненного» цикла продукта является решение о том, как средствами- проектирования можно улучшить выпускаемую продукцию, уменьшить ее отрицательное воздействие на окружающую среду.
Следует отметить, что в создании изделий экологический подход оказывает влияние и на такие факторы, как эстетический, социальный и экономический.
Рассматривая социальный фактор, следует упомянуть, что экологически ориентированное проектирование обеспечивает долговременный высокий жизненный уровень потребителей продуктов и услуг, является предпосылкой для социальной и политической стабильности, в том числе создания и закрепления рабочих- мест.
Экономический анализ ситуации выявляет такие мотивации для применения концепции экодизайна на предприятиях, как снижение материальных и энергетических расходов, получение преимущества в конкурентной борьбе.
«Жизненный» цикл изделия помогает при выборе из двух или более вариантов проекта и является- инструментом по обнаружению и оценке проблемных областей. Однако, решение, основанное на рассмотрении «жизненного» цикла изделия, не может быть единственно верным. Необходимо понимать, что выводы, базирующиеся на рассмотрении «жизненного» цикла изделия, не являются единственной основой При решении "за" или "против" продукта [8].
Понятие экодизайн охватывает, в итоге, не только.влияние изделия на окружающую среду, но и такие факторы, как его эстетичность, функциональность, долговечность. Продукты должны отвечать предъявляемым эстетическим требованиям и соответствовать желаниям потребителей. «Жизненный» цикл изделия, таким образом, является ориентиром, окончательное же решение принимает дизайнер в сотрудничестве с производителем. В процессе формообразования, производства и утилизации продуктов потребления все чаще используется "двойная функциональность", применение которой может явиться непосильной задачей для "обычных" дизайнеров и инженеров, воспитанных традиционной школой. Двойная функциональность - это, во-первых, сочетание пользы (выгоды) в процессе использования продукта и, во-вторых, совместимость с требованиями, предъявляемыми к «жизненному» циклу продукта [49]. В настоящее время дизайнеры проектируют не только-продукт, а и его «жизненный» цикл. Понимание «жизненного» цикла изделия поможет не только предотвратить опасное воздействие товаров на окружающую среду, но и обеспечит предприятию экономическое преимущество. По этой причине, на основании имеющейся информации, дизайнер должен принимать такое решение проектной задачи, которое будет представлять "золотую середину", удовлетворяющее и принципам экодизайна, и требованиям рынка.
В соответствии, с концепцией устойчивого развития дизайнеру необходимо при разработке проекта объекта средового дизайна проанализировать возможность использования возобновляемых источников энергии на всех этапах «жизненного» цикла изделия, что значительно сократит выбросы в окружающую среду и существенной экономии энергии.
Возобновляемые источники энергии (альтернативные, нетрадиционные) - это-источники непрерывно возобновляемых в биосфере Земли видов энергии. Возобновляемая энергия не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является её отличительным признаком.
По происхождению возобновляемые энергетические ресурсы, можно разделить на естественные и искусственные.
Естественные - это энергия солнца, ветра, приливов, биомассы, геотермальная, гидроэнергия и низкопотенциальная тепловая энергия воздуха, поверхностных грунтов, водоёмов. Искусственные - это потери энергии и отходы, образующиеся в технологических процессах, использующих возобновляемые энергетические ресурсы, и в процессе жизнедеятельности, а также может являться стимулом к развитию данного вида энергетики.
1.4. Экологические подходы к оценке и выбору материалов в проектировании объектов средового дизайна в Российской Федерации и зарубежных странах. Понятия и определения
Одним из основных количественных критериев выбора материалов, для проектирования объектов средового дизайна с точки зрения-принципов устойчивого развития - это энергия полного «жизненного» цикла продукта: затраты энергии на добычу, производство, строительство, эксплуатацию, демонтаж, и вторичное использование материалов. Этот критерий начал вводиться в практику развитых стран, так как более точно отражает общественные затраты на производство и эксплуатацию объектов средового дизайна [1,56].
В соответствии с этими критериями и принципами устойчивого развития необходимо анализировать использование естественных возобновляемых и не возобновляемых источников энергии, пути сокращения потребления энергии при производстве и транспортировании с целью снижения затрат, сохранения окружающей среды [16].
Ценообразующим фактором для изделий на мировом рынке стала цена энергии. Продукты, производимые в развитых странах на крупных заводах с высокой степенью переработки сырьевых ресурсов; требуют больших затрат энергии, к которым добавляются расходы энергии на транспортировку. Суммарные расходы выводят стоимость этих изделий за пределы экономически оправданных для развивающихся стран, кроме материалов, которые используются в небольших количествах, но их применение оправдано тем, что они существенно улучшают качество объектов средового дизайна [54]
По совокупности параметров, характеризующих прямые и косвенные воздействия изделия на человека, принято сегодня оценивать экологическое качество продукции.
Для оценки интегрального показателя экологического качества изделия, используется система показателей воздействия продукции на среду по ее ЖЦИ. Эта группа свойств получила название «глобальное (экологическое) здоровье». Она определяется уровнем воздействия продукции по ЖЦИ на экологическое равновесие и устойчивость экосистем Земли по интегральным критериям: «повреждение экосистем» и «здоровье», и отдельным параметрам: дефицит (ресурсы), выбросы (эмиссия), энергия, отходы, определяющим качество среды и жизни [34].
Прямое воздействие изделия, на человека отражает показатель «здоровье человека», который обычно оценивают совокупностью параметров безопасности изделия — пожарной, гигиенической и радиационной. Система наиболее значимых показателей для комплексной экологической оценки свойств изделий по ЖЦИ, объединяющей «экологический» и «антропоцентрический» подходы к оценке экологического качества продукции, в которой учитываются и интегральные (общие), и индивидуальные экологические свойства продукта [16].
Для экологической оценки материалов необходимо знать весь комплекс их отрицательных свойств и их влияние на здоровье человека, т.е. их гигиеническую безопасность на всех стадиях «жизненного» цикла изделия и, прежде всего на стадии эксплуатации, так как от выбора материала зависит не только безопасность жилья, но и комфорт [54,56].
Принципы процесса формообразования экологичных объектов средового дизайна
Человек, находясь в. окружающей его среде, постоянно испытывает на-сет бе прямое воздействие от предметного, мира. От того; будет ли- оно-благоприятным- или нет, зависит его настроение и самочувствие. При выборе ОСД, особое внимание следует уделять их безопасности для здоровья.
Министерство здравоохранения Российской Федерации на основании Федерального закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999г. №52-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, №14, ст. 1650) и Положения о-государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденного постановлением Правительства о Российской! Федерации от 24 июля 2000г. № 554 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2000, № 31, ст. 3295) постановило: Ввести в действие с 25 июня 2003 года гигиенические нормативы «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных-мест. ГН 2.1.6.1338-03», утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 21 мая 2003г.
Гигиенические нормативы действуют на всей территории Российской Федерации- и устанавливают предельно- допустимое содержание загрязняющих вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Нормативы распространяются на атмосферный воздух городских и сельских поселений и используются при-проектировании технологических процессов, оборудования и вентиляции, для санитарной охраны атмосферного воздуха, для профилактики неблагоприятного воздействия загрязняющих атмосферный воздух веществ на здоровье населения городских и сельских поселений. Гигиеническая безопасность ОСД для человека определяется комплексом- санитарно-гигиенических характеристик (СГХ), определяющих потенциальную опасность для здоровья человека и их соответствие гигиеническим требованиям, которые предъявляются к изделиям конкретного назначения. Загрязнение среды, контактирующей с поверхностью ОСД, происходит газообразными веществами и твердыми частичками пыли, которые образуются за счет трения. В данном случае происходит процесс эмиссии, миграции из изделия содержащихся в нем летучих соединений и частиц. Этот процесс может быть усилен условиями эксплуатации, действием высокой температуры, радиации, механических нагрузок и др Миграция веществ в изделии - сложный многостадийный процесс, продолжительность которого может составлять от несколько часов до многих месяцев, а иногда и лет. Скорость движения мигрирующих веществ из изделия к границе его раздела со средой определяется скоростью диффузии веществ в изделии, степени кристалличности последнего и другими его структурными и эксплуатационно- техническими свойствами [56]. Параметры проведения санитарно-химических экспериментов, в отечественной и зарубежной практике, регламентируются весьма условно, без учета многообразия факторов, влияющих на миграцию токсичных соединений. Проведение экспериментов приводит к плохой воспроизводимости результатов, а в ряде случаев и к неправильным выводам о гигиенических свойствах ОСД. Полимерные материалы оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека, это обусловлено выделением вредных веществ во внешнюю среду при эксплуатации изделий, и только заменой данного материала можно устранить неблагоприятное воздействие ОСД. Рациональный выбор материалов уже на стадии проектирования ОСД является основной задачей дизайна. При выборе материалов, независимо от области их применения, должно соблюдаться общее требование, в соответствии с «Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы» САНПИН 2.1.2.100200, объекты средового дизайна не должны выделять вредных веществ в окружающую среду. На соответствующее изделия оформляется гигиенический сертификат и сертификат соответствия после проведения обязательных тестирования и исследований, которые утверждены нормативными требованиями в РФ. Одним из важнейших гигиенических критериев экологической безопасности является радиационная безопасность гигиены человека. Большую часть своей жизни человек проводит в помещении, помимо природного радиоактивного излучения, он получает нагрузки от техногенно измененной среды обитания, в первую очередь от материалов, которые использовали при создании объекта дизайна. Наглядно о дополнительных нагрузках на человека можно судить по ниже приведенным данным. Например, при проживании в течение года в среде из различных материалов человек испытывает следующие варианты воздействия: - из керамических изделий — от 50 до 100 мбэр; - из изделий на основе вяжущих — от 70 до 100 мбэр; - из деревянных изделий — от 30 до 100 мбэр. Для сравнения человек за год получает излучения: - от космических лучей — 45 мбэр; - от почвы - 15 мбэр; - от воды, пищи, воздуха - 25 мбэр; - от рентгеновской диагностики (флюорография) — 370 мбэр; - при перелете самолетом на расстоянии 2400 км — 1 мбэр; - ежедневный в течение года 3 часовой просмотр ТВ - 0,5 мбэр [52,54,62]. Различное количество химических элементов, изотопы которых радиоактивны, содержат все материалы минерального происхождения. Для одного и того же вида материала показатели радиоактивности могут отличаться в зависимости от их месторождения.
Материалы - из горных пород, являются радиоактивными, это обусловлено присутствием в них долгоживущих (т.е. имеющих очень большие периоды полураспада) радионуклидов, принадлежащих к семейству урана - 238, тория — 232 и калия — 40.
Необходимость проведения исследования образцов материалов на удельную1 эффективность естественных радионуклидов вызвана с введением ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия..Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов» и Санитарных правил «По ограничению облучения« населения от природных источников ионизирующих излучений в материалах» №18 от 11.03.1999 .
Одним из важнейших свойств, материалов-является их способность гасить внешнее излучение и поглощать радиоактивные загрязнители из окружающей среды. Человека защищает от вредных внешних излучений материал (жилая среда). Объекты средового дизайна различных типов по-разному обеспечивают радиационную безопасность человека из-за способности материалов ослаблять приходящее из вне гамма-излучение, проходящее-через стены, пол и т.д. [56].
Структура. База данных «Экоинформ»
Производство исходного сырья и материалов для изделий потребляют до 40% производимой энергии и отвечают за 40% отходов, размещаемых в окружающей среде, что превышает в большинстве случаев естественный восстановительный потенциал природы. Индустрия производит сама и потребляет самые разнообразные материалы химической, металлургической, легкой отраслей промышленности. Соответственно этому разнообразию материалов, разнообразен и спектр воздействия изделий на окружающую среду: физических, химических и эстетических и др., включая все основные типы воздействий токсических - на человека, экологических - на животный мир, глобальных — на климат планеты [1,56].
В результате производства и использовании материалов, происходит загрязнение на всех уровнях (локальном, региональном и глобальном). В результате сжигания угля, широко используемого в энергетике и при производстве изделий (обжиг), загрязнение возникает в виде газов дымовых частиц и твердых отходов (шлаков).
Основные газообразные загрязнители: С02, СО, Б02, 1ЧОх, - воздействуют на окружающую среду на всех уровнях. Даже если на локальном и региональном уровнях их вклад не приводит к превышению предельно допустимых концентраций, они дают вклад в глобальные процессы выпадение кислотных дождей и потепления »климата (парниковый эффект), причем выделение С02 - неизбежное следствие-сжигания всех видов органических топлив и его излишки являются причиной потепления климата. Последствия глобального потепления климата настолько серьезны, что уже многими международными соглашениями предусмотрено уменьшение промышленных выбросов в атмосферу. Это касается и производства изделий. Основные газы которые вносят вклад в потепление атмосферы, - это С02(углекислый газ, 50%), СН4 (метан, 19%), фреоны (СБС, 17%), озон (ОЗ, 8%), оксид азота (N0, 4%). Для получения 1гДж тепловой энергии сжиганием угля, в атмосферу выбрасывается - 92 кГ С02, природного газа — 55 кГ, нефтепродуктов - 84 кГ. При получении 1 гДж электрической энергии в атмосферу выбрасывается - 231 кГ С02, выработка электрической энергии в наибольшей степени влияет на глобальные изменения климата [1].
Цикл превращения углерода включает процессы фотосинтетического превращения атмосферного С02 в кислород и углероды с последующим разложением органических соединений, вновь приводящим к образования диоксида углерода. Концентрация С02 в атмосфере начали определять в конце XIX в. В то время она составляла 290 млн.- 1, что, вероятно, близко по значению, наблюдавшемуся до начала индустриализации. С тех пор концентрация С02 постоянно возрастает, примерно, на 1 млн" 1 в год. В конце 70-х гг., концентрация- уже составляла 340 млн" Следовательно, около половины всего образующегося в результате сжигания топлива, остается в атмосфере. При увеличении содержания С02 ожидается повышения средней температуры Земли, xoтя зависимость между этими параметрами весьма сложная [1]:
Частицы (аэрозоли) загрязняющих веществ, выбрасываемые в атмосферу в процессе хозяйственной деятельности, оказывают отрицательные воздействия на здоровье людей, прозрачность атмосферы, состояние водных бассейнов и климат Земли.
Повышенное содержание аэрозолей в атмосфере вызывает глобальные климатические изменения, в. частности, снижение интенсивности солнечного излучения, достигающего поверхности Земли. В зависимости от интенсивности рассеяния и поглощения, аэрозолями в, атмосфере и от поверхности Земли температура может повышаться или понижаться.
Оксиды серы и азота снижают прочность полимерных материалов. Особенно чувствительным, к их воздействию оказался бутилкаучук. Еще более чувствительны полимеры, (особенно каучук) к озону, воздействие которого часто приводит к разрыву углеродных цепей, в результате чего теряется прочность и эластичность - материал становится более хрупким.
Образование оксидов, азота в процессах сжигания связано с окислением атмосферного азота или, в меньшей степени, с окислением органических соединений азота, содержащегося в топливе. Относительное изменение количества образующихся оксидов азота зависит от соотношения, воздух / топливо в процессе горения. В общем количестве оксидов азота ]Ч02составляет от 0,5 до 10% в зависимости от условий сжигания. Окись азота N02 является одним из основных реагентов при образовании фотохимического смога в атмосфере и способствует разрушению озонового слоя.
Некоторые загрязнения окружающей среды или изменения рН остаются еще неконтролируемыми, так как происходит с участием следовых количеств веществ, которые оказывают заметное воздействие на живые организмы в результате их концентрации в живых тканях и инициирования ими вредных химических процессов. К таким веществам могут быть отнесены токсичные хло- рорганические соединения, которые могут накапливаться в микроорганизмах и растениях и по пищевым цепям попадать в организмы высших животных. Концентрация. в тканях может превысить предельно допустимые нормы, при- этом концентрация в. окружающей среде пренебрежимо мала. Некоторые токсичные металлы и металлоорганические соединения, в том числе радиоактивные вещества с большим периодом полураспада. Эти загрязнения попадают в окружающую среду в процессе производства как конечные или промежуточные продукты, при использовании по назначению, при авариях и войнах. Попадая в окружающую среду локально, они глобально распространяются переносом в водной среде в процессе и в атмосфере и могут поглощаться и концентрироваться живыми организмами. В жире взрослых тюленей и других морских долгожи- вущих животных концентрация хлорорганических пестицидов .намного превышает предельно допустимые нормы [1].
