Предлагаемое учебное пособие посвящено экологическим аспектам материаловедения и дает методологические основы экологической оценки и выбора материалов для строительства нового жилья, общественных и промышленных зданий, реконструкции и реставрации. Приведены современные методы анализа их экологической безопасности, даны методики экологической оценки и выбора безопасных материалов согласно международной концепции «Устойчивого развития» и требованиям международных стандартов «Системы управления качеством окружающей среды» серии ИСО 14000 по основным этапам жизненного цикла материала. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Архитектура» и является частью общего курса «Архитектурное материаловедение», а также может быть полезным для архитекторов, дизайнеров, реставраторов и других специалистов, связанных с архитектурно-строительной практикой.

Введение

Раздел 1. Основы экологической оценки материалов

1. Теоретические и правовые основы оценки экологического качества материала
1.1. Экологические подходы к оценке и выбору материалов в русской архитектуре в прошлом и настоящем
1.1.1. Исторический путь использования материалов в древнем зодчестве — это соблюдение принципа экологической целесообразности их выбора при строительстве русских городов
1.1.2. Взаимосвязь свойств материала и их влияние на экологическое качество
1.2. Экологические проблемы среды проживания людей. Необходимость определения показателей экологического качества материалов
1.2.1. Загрязнение окружающей среды
1.2.2. Виды загрязнений и их влияние на компоненты городской системы и строительные материалы
1.2.3. Загрязнители внутри помещений
1.3. Международные стандарты серии ИСО 14000. Системы управления качеством среды к продукции в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 14000
1.3.1. Нормирование качества окружающей среды
1.3.2. «Устойчивое развитие» — экологические принципы оценки продукции
1.3.3. Стандарты серии ИСО 14000
1.3.4. Принципы и требования «устойчивого» строительства и реставрации и международный опыт их использования при проектировании

2. Методические основы экологической оценки строительных материалов
2.1. Методика экологической оценки качества материала по его жизненному циклу (ЖЦМ), экологические свойства материала
2.1.1. Экологические свойства материала и показатели его безопасности для окружающей среды и человека
2.1.2. Оценка воздействий продукции на среду по ЖЦМ для определения экологических свойств материала
2.1.3. Пример определения класса экологического качества продукции

Раздел 2. Выбор материалов по критериям безопасности для среды и здоровья человека

3. Экологическая оценка и выбор материалов в архитектурном проектировании по показателю «здоровье»
3.1. Экологическая оценка строительных материалов по показателям их гигиенической безопасности при обосновании выбора отделочных материалов для интерьера
3.2. Экологическая оценка строительных материалов по показателю их радиационной безопасности (радиационная гигиена)    
3.2.1. Строительные материалы как источник излучения
3.2.2. Выбор строительных материалов согласно условиям их эксплуатации
3.2.3.    Особенности оценки радиационной безопасности строительных материалов, эксплуатируемых на территориях с повышенным радиационным фоном
3.3. Экологическая оценка СМ по показателям пожарной безопасности

4. Информационные технологии выбора качественных материалов и архитектурном проектировании
4.1. Метод экологических предпочтений при выборе материалов для устойчивого строительства и реставрации
4.2. Этикетирование продукции и выбор материала по пиктограммам, отражающим экологические свойства СМ     
4.3. Этикетирование продукции и выбор материала по пиктограммам, отражающим показатели назначения СМ
4.4. Информационно-аналитические листы инвентаризационного анализа с описанием жизненного цикла продукта

5. Примеры инвентаризационного анализа и экологической оценки основных видов строительных материалов по их жизненному циклу
5.1. Древесные материалы
5.2. Природные каменные материалы
5.3. Керамические строительные материалы
5.4. Материалы из стеклянных и других минеральных расплавов
5.5. Металлические строительные материалы
5.6. Строительные материалы на основе минеральных вяжущих
5.7. Строительные материалы на основе полимеров
5.8. Строительные материалы с использованием отходов производств

Список литературы
Приложение А
Приложение Б

Введение

Архитектура — это система зданий и сооружений, формирующих пространственную среду, удобную для жизни и деятельности людей. Это отдельные здания и их ансамбли, площади, проспекты, парки и стадионы, поселки и целые города. Архитектура — это особое искусство организации пространства жизнедеятельности с учетом законов и ритмов природы. Архитектору для создания этого пространства необходимо познать природу материала, который он будет использовать для воплощения своих идей. Архитектор (греческое слово architektor означает «строитель») должен учитывать условия места для строительства и уметь выбирать строительные материалы сообразно климатическим условиям и месту строительства. При проектировании он не должен ошибиться в оценке экологических свойств территории и материалов, умело соединяя воедино пользу, прочность, эстетику, красоту природы, сохраняя при этом устойчивое развитие экосистем на урбанизируемом пространстве. Сегодня деятельность архитектора, строителя и реставратора невозможна без экологических знаний.

Экологические традиции и современные подходы к выбору материалов в архитектурной практике призваны обеспечить создание системы зданий и сооружений, формирующих пространственную среду — качественную и безопасную для жизни и деятельности людей, во многом зависящую от материалов, обеспечивающих долговечность построек и их экологическую безопасность. Отсюда традиционно стремление архитектора отдать предпочтение натуральным строительным материалам.

При строительстве происходит уничтожение природной экосистемы и создание на ее месте системы искусственной. Насколько она будет приемлема для человека, являющегося частью экосистемы, а не техногенной среды, будет зависеть от правильного выбора строительных материалов, не нарушающих равновесие в природной среде, сохраняющих устойчивость гармоничного сочетания зданий и сооружений с природными компонентами экосистемы. К сожалению частым стало явление, когда человек в искусственно создаваемой архитектором среде обитания испытывает экологический дискомфорт в окружении искусственных материалов. Действие на человека многих из них, содержащих опасные для здоровья людей вещества, трудно прогнозируется из-за сложного состава и многокомпонентное.

Прошедшая в Рио-де-Жанейро в 1992 г. конференция ООН по окружающей среде и принятая ею концепции «Устойчивого развития» определили стратегические направления в решения экологических задач для улучшения «качества жизни». Основной задачей признано формирование экологического мировоззрения для решения глобальных и частных экологических проблем среды обитания человека. Приоритетными для архитектора и строителя стали задачи эколого-материаловедческие, позволяющие при проектировании экологически комфортных зданий обеспечить выбор долговечных, экологически безопасных строительных материалов.

В настоящее время в архитектурную, строительную и реставрационную практику во всем мире внедряется концепция экологической оценки строительных материалов и рационального их выбора с точки зрения экологической безопасности для окружающей среды и человека. Согласно требованиям международных стандартов серии ИСО 14000 — «менеджмента качества окружающей среды» — определена методология экологической оценки продукции (строительных материалов) по ее жизненному циклу (ЖЦМ). Введены новые понятия: «экологическая оценка», «экологическое равновесие продукции», «классификация материалов согласно требованиям по защите окружающей среды», «экологически целесообразный выбор строительных материалов» и др.

Таким образом, перед архитекторами поставлена важная задача — не только разработать проект, но и выбрать экологически эффективные материалы для его реализации.

В настоящее время в нашей стране практически нет разработок по комплексной экологической опенке строительных материалов, тогда как за рубежом накоплен значительный опыт, основанный на теоретических подходах при решении этой важной задачи, охватывающий вопросы материаловедения, архитектуры, градостроительства в их экологическом аспекте.

Проанализированные эколого-материаловедческие аспекты архитектурной практики и обобщенный опыт, накопленный в этой области в России и за рубежом, использованы для создания методических основ экологической оценки и выбора материалов для обеспечения требований «устойчивого строительства» и «устойчивой реставрации».

Настоящее учебное пособие по экологической оценке качества материала предназначено для внедрения в архитектурное проектирование инновационных технологий выбора экологически эффективных материалов и ознакомления с методологией менеджмента качества продукции в рамках международных стандартов серии ИСО (ISO) 14000, широко используемой в зарубежной архитектурной практике.

В пособии рассмотрены аспекты оценки экологического качества строительных материалов. Приведены данные о новых требованиях к качеству материалов и их экологической безопасности, которые изложены в разделах «Основы экологической оценки материалов» и «Выбор материалов по критериям безопасности для окружающей среды и здоровья человека».

В первом разделе даны теоретические, правовые и методологические основы экологической оценки материала. Приведены сведения об общих и специфических свойствах строительных материалов, определяющих их экологическую безопасность и эффективность. Изложены принципы выбора и критерии экологической оценки материала но ЖЦМ. Дала методика экологической оценки строительных материалов (СМ) но их «жизненному циклу». Прослеживается весь жизненный путь материала по нагрузкам на окружающую среду и воздействию на здоровье людей от момента добычи сырья и его переработки в строительный материал и заканчивая этапом «прощания» с ним в случае слома построек (оцениваются варианты утилизации отработанных материалов) для решения экологических проблем ресурсосбережения и утилизации «отходов». Каждый этап анализируется с позиции создаваемых нагрузок на среду данным продуктом (материалом) для присвоения ему класса экологического качества. При экологическом выборе материалов для использования речь идет о их предпочтительном употреблении с показом альтернатив, которые меньше нагружают окружающую среду и не опасны для здоровья людей.

Во втором разделе содержится анализ научного и практического опыта по экологической оценке основных видов строительных материалов в нашей стране и за рубежом. Представлена информация о негативных воздействиях материала на окружающую среду и здоровье человека. Приведена система показателей свойств материала для экологической оценки и выбора согласно требованиям международных стандартов серии ИСО 14000. Рассмотрены примеры экологической оценки основных видов строительных материалов по их жизненному циклу.

В Приложениях содержится словарь современных терминов системы менеджмента качества продукции и окружающей среды. Приведена информация по свойствам материалов и их экологической безопасности. Предложены практические задания для освоения методики экологической оценки материала. Основной перечень строительных материалов, представленных на рынке, сопровожден обозначением класса их экологического качества для быстрого определения предпочтений к применению по экологическим критериям.

Информационно-аналитические данные по экологическим свойствам материалов, представленных в этом пособии, могут быть изменены при появлении новых знаний о материалах и дополнены результатами последующих исследований.