При оценке материалов следует учитывать не только технические данные, но также и другие факторы. Одним из самых важных является влияние этих материалов на естественную среду; теперь материалы также оцениваются с точки зрения их безопасности для здоровья. В настоящее время здоровье является главной целью строительных концепций. HSE (Health - здоровье, Safety - безопасность, Environment - окружающая среда) - это чаще всего встречающееся в мире сокращение.

В строительном деле учет безопасности (не только условий труда на строительной площадке, но также условий проживания в готовом здании) является вполне обоснованным. Однако в течение многих лет споры на эту тему заканчивались лишь словесными декларациями. На строительных площадках рекомендации по безопасности для здоровья не всегда выполняются надлежащим образом.

Не всегда используется защитная одежда, так как она может мешать работать, снижать производительность труда. Люди, работающие в строительном деле, не всегда ознакомлены со своими обязанностями, всвязи с чем правила безопасности и гигиены труда часто не соблюдаются.

Дело в том, что изоляционные материалы обычно не ассоциируются со здоровьем. По всей вероятности, внимание к этому вопросу привлекла проблема минеральной ваты. В последние годы во всем мире велись горячие споры на тему возможного канцерогенного воздействия волокнистых материалов. Значительный интерес вызывало также возможное влияние радона и кварца на человеческий организм. Конечно, подобного рода споры часто имеют эмоциональный характер.

Даже теперь точно не известно, влияют ли и как влияют на наше здоровье некоторые строительные материалы. Однако, подходя осторожно к этому вопросу, можно избежать человеческих терпений. Возможные токсические свойства строительных материалов могут также привести к нежелательным финансовым и юридическим последствиям для фирм, изготовляющих эти материалы, рабочих этих предприятий и их семей, строителей, возводящих и сносящих здания. Поэтому критическое отношение к строительным и, особенно, изоляционным материалам является вполне естественным. В связи с этим очень важной является достоверная информация о пенополистироле.

Пенополистирол (EPS - Expanded Polystyrene) - это пример изоляционного материала, занимающего одно из ведущих мест по безопасности для здоровья. Это касается процесса его производства и обработки, использования (внутри зданий), а также демонтажа и утилизации.

1. Что такое пенополистирол
Пенополистирол – экологически чистый, нетоксичный тепло- и звукоизоляционный материал, применяемый в строительстве более 50-ти лет и зарекомендовавший себя как наиболее экономичный, удобный в применении и обладающий низкой степенью теплопроводности и паропроницаемости. Поворот к массовому использованию пенополистирола неизбежен, поскольку в обозримом будущем только такие высокоэффективные материалы способны удовлетворить все возрастающие нормативные строительные требования к конструкциям зданий и сооружений.

Благодаря своим физическим свойствам, пенополистирол является очень хорошим изоляционным материалом. Он состоит из шариков, а каждый шарик построен из десятков тысяч ячеек, наполненных воздухом. Воздух, заключенный в ячейках, не может перемещаться, а ведь известно, что неподвижный воздух является лучшим изолятором.

Воздух составляет не менее 98% объема пенополистирола. Иначе говоря, для изготовления целой изоляционной плиты необходимо лишь 2% сырья. Это связано с его расширением в ходе производственного процесса. Полистироловые шарики наполняются пентаном (чистым углеводородом), который является вспенивающим фактором, и подогреваются паром, вследствие чего пентан переходит в летучее состояние и расширяется. Под действием давления шарики полистирола тоже расширяются, в результате чего образуются уже знакомые нам пенополистироловые шарики, увеличившие объем, по крайней мере в 50 раз. Ячейки в каждом шарике наполняются воздухом и приобретают упругость, после чего склеиваются под действием пара, образуя легкий, однородный, устойчивый к сжатию и сохраняющий свои размеры изоляционный материал. Почти каждый из нас когда-то с ним встретился, то ли во время детских игр, то ли уже во взрослой жизни.

Этот белоснежный, не чувствительный к влаге материал не выделяет никаких опасных соединений. Он относится к так называемым „мономатериалам” (состоящим из материала одного типа), всвязи с чем он идеален для 100% утилизации (recycling). В строительстве он используется в качестве изоляции для различных конструкций. При производстве пенополистирола затрачивается сравнительно немного энергии, а его изоляционные свойства позволяют сэкономить значительное ее количество. Пенополистирол устойчив к воздействию растворов кислот щелочей, спиртов. Инертен по отношению к неорганическим строительным материалам - бетону извести, цементу, песку и др. Разлагается органическими растворителями, смолами, битумным растворами. Одним из основных преимуществ пенопласта является способность нести относительно высокую механическую нагрузку при минимальной плотности.

2. Производство пенополистирола
При производстве пенополистирола, так же, как и при производстве любого другого материала, в атмосферу выделяются различные вещества. Объем выделяемых веществ и их влияние на здоровье рассматриваются ниже.

Пентан (около 6%) вводится в ячейки шариков полистирола в качестве вспенивающего фактора. Пентан является насыщенным углеводородом, принадлежащим к гомологическому ряду алканов, к которому относятся также метан (газ, встречающийся в природе) и пропан, используемый в качестве топлива. Пентан, в отличие от хлорфторуглеводородов, не обладает токсическими свойствами и не способствует разрушению слоя озона в атмосфере. Сам по себе, он не опасен для здоровья человека.

Кроме того, использование пенополистирола в качестве изоляции позволяет сэкономить значительное количество энергии и тем самым уменьшить объем углекислого газа. Пенополистирол не проявляет никакой радиоактивности в виде альфа, бета или гамма-излучения и не содержит радона.

В соответствии с исследованиями института санитарии и гигиены им. Эрисмана пенополистирол не выделяет вредных веществ, а миграция стирола до 85°С столь незначительна, что не оказывает влияния на здоровье людей.

3. Обработка на строительной площадке
На производственных предприятиях обычно принимаются те или иные защитные меры, в то время как на строительной площадке это довольно затруднительно. Очень часто правила безопасности и гигиены труда не соблюдаются там надлежащим образом, несмотря на то, что именно на этапе обработки люди непосредственно соприкасаются с материалами. При использовании вредных для здоровья материалов, люди, занимающиеся их обработкой, могут пострадать больше всех. Поэтому промышленность должна поставлять материалы, не представляющие опасности для здоровья.

3.1. Волокна и пыль
Пиление, резка и другие виды обработки, и даже само соприкосновение с некоторыми строительными материалами может привести к раздражениям кожи, глаз, дыхательных путей, затруднениям в дыхании. Опасность, связанная с применением таких материалов, зависит от способа их использования и эффективности вентиляции. При этом необходимо соблюдать все правила безопасности и гигиены труда. Согласно общепринятому мнению, пенополистирол является вполне безопасным материалом, легко поддающимся обработке. Он не раздражает кожу и слизистые оболочки и не вызывает других неблагоприятных для здоровья последствий.
3.2. Влияние вяжущих веществ
Вяжущие вещества применяются для укрепления и придания стойкости строительным материалам. Эти вещества могут выделяться во время эксплуатации строительных материалов, что может быть опасно для здоровья людей. Пенополистирол, в отличие от других изоляционных материалов, не содержит вяжущих веществ. Шарики, из которых он образован, слипаются в однородный материал под действием водяного пара.

3.3. Защитное снаряжение
Строительные рабочие обычно не любят защитных комбинезонов и прочего защитного снаряжения, поэтому на практике оно редко используется. С точки зрения охраны здоровья это кажется совершенно непонятным, однако, это можно объяснить неудобствами, связанными с использованием защитных рукавиц, противопылевых респираторов, защитных комбинезонов и очков, защитных кремов. А поскольку при работе с пенополистиролом не надо применять ни одно из указанных защитных средств, то он высоко ценится как безопасный материал, не вызывающий отрицательных последствий для здоровья и не ухудшающий самочувствия.

3.4. Легкость пенополистирола
Другим достоинством пенополистирола, с точки зрения безопасности для здоровья и хорошего самочувствия рабочих, является его чрезвычайно малый вес. Благодаря этому он легко обрабатывается на строительной площадке и удобен в применении.

4. Эксплуатация пенополистирола (микроклимат помещений)
В последнее время всё большее внимание обращают на качество воздуха (микроклимат) внутри зданий. Известно, что хорошая термическая изоляция повышает комфортабельность помещений, как в жарком, так и в холодном климате. Известно также, что при хорошей изоляции необходима соответствующая вентиляция. В общем, изоляция здания может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на микроклимат помещений. Ниже приведены несколько примеров.

4.1. Влагоустойчивость пенополистирола
Собственно говоря, влага не оказывает никакого влияния на пенополистирол. Даже при длительном погружении он поглощает очень незначительное количество воды. Это значит, что во время эксплуатации изоляционного слоя пенополистирола его качество практически почти не изменяется в течение длительного времени. Это очень важно, поскольку избыточная влажность может привести к заражению грибком и создать неблагоприятный микроклимат в помещениях.

4.2. Волокна и пыль
Изоляция из пенополистирола не представляет никакой опасности для здоровья, так как этот материал не содержит волокон и не является источником вредной пыли. Даже при случайном попадании в пищеварительный тракт он не вызывает отрицательных последствий у людей и животных, проходя через пищеварительную систему в неизменившемся состоянии.

4.3. Вымывание
Как показывает практика, применение некоторых изоляционных материалов приводит к изменению окраски облицовки стен. При использовании пенополистирола это явление не наблюдается. Обесцвечивание материалов, находящихся вблизи изоляционного слоя, может быть вызвано вымыванием вяжущих феноло-формальдегидных веществ (содержащихся, в частности, в волокнистых материалах). Влияние этого процесса на здоровье еще не исследовано окончательно. Однако, поскольку пенополистирол не содержит вяжущих веществ, формальдегид не выделяется при его применении.

4.4. Экологическая безопасность пенополистирола
В отличие от пенополистирола, некоторые изоляционные материалы могут поражаться микроорганизмами. При неправильном подборе изоляции дом, задуманный как „экологически здоровый”, может стать „больным” в экологическом отношении в результате развития плесени и значительного ухудшения качества воздуха.

Изоляция из пенополистирола более стойка к биологическому воздействию, не создаёт питательной среды для появления бактерий и плесневых грибов. Она не разлагается, не растворяется в воде, и не выделяет никаких водорастворимых веществ, и, таким образом, при попадании материала в грунтовые воды, почву или хранении под открытым небом, природные ресурсы не отравляются и не загрязняются. Экологичность и биологическая безвредность материала подтверждается тем, что изделия из пенополистирола используются в качестве упаковочного материала в пищевой промышленности и для изделий бытового назначения во многих странах мира, в том числе и в России. Многие парники и сады Голландии и Польши, в которых выращиваются поставляемые в Россию яблоки, клубника, помидоры, сладкий перец, груши и т.д., устроены на пенополистирольном основании.

5. Долговечность
Некоторые утверждают, что пенопласт разрушается после 8 лет. Это заблуждение очень распространено. Под 8 годами имеется в виду то, что пенополистирол начинает терять основные свои потребительские свойства, если он не защищён от различных воздействий. В системах утепления пенополистирол защищён от намокания и влияния атмосферы клееармирующим и декоративным слоем.

На данный момент есть объекты, которые эксплуатируются длительное время, при этом компания BASF, которая разработала пенополистирол, демонстрирует свои объекты, где пенополистирол имеет возраст уже выше 40 лет. Срок службы системы утепления в европейских и российских нормах установлен в 25 лет.

С целью исследования изменений физико-механических и теплофизических свойств пенополистирола с течением времени проведены ускоренные ресурсные испытания в научно-исследовательском институте строительной физики (г. Москва) по специальной методике с температурными колебаниями от -40 до +40 0С и выдерживанием в воде. Анализ показал, что срок эксплуатации пенополистирольных плит 80 лет.

6. Снос и ремонт зданий
В связи с топливным кризисом, в Европе все шире стали применять изоляционные материалы. Здания, построенные в то время, сейчас постепенно сносятся. При сносе зданий обнажаются также изоляционные материалы. Демонтаж должен предусматривать тщательное отделение изоляционного материала и его подготовку к утилизации. По всей вероятности, в будущем изменятся правовые основы сноса и ремонта зданий. Уже теперь действуют подробные правила по удалению асбеста.

Трудно предвидеть, охватят ли будущие строгие требования в области сноса зданий удаление изоляционных материалов. Однако с полной уверенностью можно сказать, что при удалении пенополистирола не надо опасаться никаких нежелательных последствий. При проведении демонтажа соответствующим образом изоляция из пенополистирола может снова использоваться. Но даже при обычном сносе зданий пенополистирол не представляет никакой опасности для здоровья.

7. Ответственность
Отношение предпринимателей, занимающихся постройкой, ремонтами и сносом зданий, к изоляционным материалам зависит от риска применения этих материалов в связи с возможными требованиями возмещения понесенного ущерба в будущем. В строительном деле и в сфере охраны труда такие требования все чаще принимаются во внимание, даже по истечении длительного времени. Однако при применении пенополистирола можно не опасаться будущих судебных процессов, так как на всех этапах строительных работ он совершенно безопасен для здоровья. С точки зрения ответственности, пенополистирол - это очень разумный выбор.

8. Выделение различных веществ при сжигании
Даже такой безвредный материал как пенополистирол может при сжигании выделять газы и испарения. Однако, в токсикологическом отношении они значительно менее вредны по сравнению с веществами, выделяющимися при сжигании обычных натуральных материалов. Пенополистирол является более безопасным материалом, чем шерсть, древесина и пробка.

Пожароопасность пенополистирола невелика: теплота, им выделяемая, составляет меньше 2% от всей теплоты пожара. Поэтому в Европе, начиная от Испании и Португалии и заканчивая Норвегией, Финляндией, пенополистирол очень широко применяется в строительстве.