Довольно часто заказчики спрашивают: «А зачем нам нужна вентиляция?».И действительно, зачем? Устанавливая у себя в квартире герметичные стеклопакеты, человек, образно говоря, помещает себя в закрытую стеклянную банку. В подавляющем большинстве случаев сразу после этого возникают жалобы на дискомфорт. Следующее действие рядового потребителя— установка кондиционера. Этим он как бы помещает нашу образную банку в холодильник, благодаря чему уходит от острых ощущений духоты. Казалось бы, все проблемы решены.А так ли на самом деле? На наш взгляд, следующая информация будет крайне полезна как для заказчиков, так и для тех, кто с ними работает. Цитируем специалистов [1]: «…За сутки в результате метаболизма углеводов и жиров высвобождается почти 15 000 ммоль СО2.Поскольку СО2соединяется с водой с образованием угольной кислоты, должен бы развиться тяжелый ацидоз, если бы образованный СО2не выделялся через легкие. Кроме этого, в результате метаболизма белков и гидролиза фосфорных эфиров кислот каждые сутки образуется приблизительно 50– 100 мэкв Н+. Реакция организма на образование СО2 и Н+ включает три этапа: 1. химическое действие вне- и внутриклеточных буферов; 2. изменение альвеолярной вентиляции, контролирующей РСО2; 3. изменение почечной экскреции Н+ для поддержания концентрации бикарбоната. …Респираторный ацидоз развивается при нарушении выделения легкими СО2, что приводит к нарастанию РСО2.Почки компенсируют это состояние за счет секреции Н+, повышая концентрацию бикарбоната в плазме. Для завершения этой реакции необходимо несколько дней. Восстановление нормального кислотно-основного баланса требует коррекции первичного нарушения вентиляции…». Те, кто сталкивался с обслуживанием СКВ и СВ, наверняка обращали внимание на желеобразное соединение, образующееся в поддоне кондиционера в процессе его эксплуатации. Данное образование носит название гидрогель. Ганс Гениш [2] дает ему следующее определение: «…гель можно рассматривать как полимер со слабыми перекрестными связями. Если дисперсионной средой служит вода, то такой материал называют «гидрогелем». Гели обладают рядом интересных свойств. Например, если гель получен на основе винной кислоты и сверху его залить раствором хлористого кальция, то через определенное время внутри геля появятся и постепенно будут расти зародыши кристаллов тартрата кальция. Среди кристаллов, которые хорошо образуются в гелях, Г. Гениш выделяет следующие: тартраты аммония, меди, кобальта, стронция,железа и цинка, оксалаты кадмия и серебра, вольфрамат кальция, иодид свинца, сульфат кальция, кальцит и арагонит, сульфиды свинца и марганца, металлический свинец, медь, золото и многие другие. А среди нежелательных проявлений этого процесса указывает на случайный рост кристаллов в пищевых и технических продуктах, например, льда в мороженом, тартратов в сыре, серы в резине, солей цинка в сухих элементах. Среди целого ряда перечислений упоминается в том числе рост кристаллов тиомочевины в соединительных тканях и костях организма человека. Ведь если учесть, что организм человека на 60% состоит из воды, то в первом приближении его можно рассматривать как гидрогель. Какая может существовать связь между вентиляцией и синтезом кристаллов? Ответ дает тот же автор: «Вовсе не обязательно, чтобы второй реагент был в виде раствора. Аналогичным образом могут воздействовать и газообразные реагенты при различных давлениях». Из этого можно сделать вывод, что химические соединения, находящиеся в воздухе помещения, через легкие человека влияют на химические процессы, происходящие внутри организма человека. Возникает целый ряд вопросов и предположений: 1. Получается, что теоретически ионы стронция, например, могут заместить кальций в костях человека и кости перестанут выполнять свои функции. При каких объемных концентрациях соединений стронция в воздухе помещения это может произойти и за какое время? 2. В соответствии со справочными данными [5] соединение Pu(OH)4 имеет произведение растворимости ПР = 1x10–52. Кислотность крови человека равна рH = 7,35–7,45.Следовательно, концентрация ионов плутония в крови человека не должна превышать Pu4+ < 1x10–22,6. При каких объемных концентрациях соединений плутония в воздухе помещения концентрация ионов плутония в крови может превысить Pu4+ > 1x10–22,6 моль/л? Что при этом может произойти в организме человека, если учесть что ионы тяжелых металлов являются прямыми конкурентами ионов К+, Na+ иCa2+? А если рассматривать полный набор ионов тяжелых металлов и диссоциацию слабых кислот и оснований? Это если предполагать возможность образования химических соединений внутри организма человека, а если учитывать, что аналогичные процессы могут протекать не только в гелях? Уже упомянутый нами автор приводит следующий экспериментальный факт: «Драпер вместо обычных гелей использовал мелкий песок или даже одиночную капиллярную трубку; оказалось, что и в таких системах можно получать кристаллы».То есть химические соединения также могут образовываться на любой высокоразвитой поверхности (пористой структуре) внутри помещений. 3. В.Б. Алесковский [4] приводит такие экспериментальные данные: «…Л. Баррэдж заметил (1933 г.), что при нагревании до 100°С силикагеля, содержащего адсорбированные им пары четыреххлористого углерода, выделяются хлористый водород и фосген…». Для справки: бетон и ряд отделочных материалов имеют аналогичную силикагелю структуру. 4. Предположим в некоем замкнутом пространстве два совершенно безобидных летучих соединения — АВ и CD. Нельзя исключать, что на какой-либо высокоразвитой поверхности внутри помещения или на поверхности гидрогеля внутри СКВ или СВ из них может образоваться третье — AD, тоже летучее, которое с некоей долей вероятности может оказаться канцерогенным для человека. Я думаю, многим читателям известно, что микробиологи используют гель агар-агара как питательную среду для выращивания штаммов вирусов. А ведь и у гидрогеля, образующегося в процессе эксплуатации внутри СКВ и СВ, аналогичная структура. Получается, что теоретически он также может стать питательной средой для вирусов? Если да, то при каких условиях сплит-система будет работать как химико-биологический реактор? Всегда ли система вентиляции и кондиционирования воздуха безопасна для человека? 5. Затронем основы физико-химической механики [3].Ребиндер открыл эффект понижения прочности твердых тел вследствие обратимого физико-химического влияния среды — понижения удельной свободной поверхностной энергии твердых тел и, как следствие этого, уменьшения активности образования новых поверхностей во время процессов деформации и разрушения. У этих явлений есть отличительная особенность— как правило, они наблюдаются при совместном воздействии среды и определенных механических напряжений, когда понижение поверхностной энергии не влечет само по себе развития новой поверхности, но лишь «помогает» действию внешних сил. Выражение для прочности тела p0 со средним размером трещин l с (поры, как и трещину также можно считать дефектом структуры) можно представить в виде: p0 ~ (?E/1с)?. (1) Из выражения (1) следует, что, помещая тело в различные среды (например, жидкости) и изменяя поверхностное натяжение, мы можем управлять развитием трещин в ту или другую сторону, и, тем самым, увеличивать или уменьшать механическую прочность тела. Все мы помним трагедию «Трансвааль-парка».Не явился ли внутренний воздух первопричиной потери прочности кровли из пористого бетона и последующего обрушения? Могут ли СКВ и СВ влиять на подобные процессы? 6. Если выразить адсорбцию через поверхностную концентрацию и толщину адсорбционного слоя, то уравнение Гиббса можно записать в виде: (cs – c)/c = –1/RT?d?/dc, (2 ) где: cs — поверхностная концентрация компонента; c — объемная концентрация компонента; ?— поверхностное натяжение; ?— толщина поверхности разрыва. Задача системы вентиляции всегда заключалась в регулировании объемных концентраций химических соединений в воздухе помещений. 7. В какую сторону, положительную или отрицательную, влияют те или иные технические решения по созданию СКВ и СВ, зависит не столько от климатического оборудования, сколько от квалификации проектировщика. Как он научит систему работать, таким и будет результат. Можно ли управлять подобными процессами? Г. Гениш, отвечая на этот вопрос, пользуется выводами Фишера и Симона: «…гели представляют собой прекрасную среду для выращивания кристаллов почти любого вещества в абсолютно управляемых условиях…», добавляя собственную оценку результатам экспериментальных исследований: «…что служит ярким примером чрезмерного оптимизма, далекого от реализации к настоящему моменту…». Сегодня фундаментальная наука еще не готова ответить на вопрос «как управлять подобными процессами?».Между тем о качестве воздуха необходимо задуматься уже сегодня. С каждым днем для изготовления отделочных материалов, мебели, полимерных конструкций применяются все более сложные синтезированные элементы. Увы, это разнообразие хоть и радует глаз, но одновременно оказывает вредное воздействие на наше здоровье, т.к. в воздух выделяются химические соединения, которые, взаимодействуя между собой в условиях герметичного пространства, могут образовывать совершенно непредсказуемые комбинации, в том числе небезопасные для здоровья человека. Один из немногих доступных уже сегодня способов обеспечить качество воздуха в помещении — внедрение эффективных систем вентиляции и кондиционирования воздуха. На мой взгляд, только в этом случае герметичные стеклопакеты будут безобидны и даже необходимы как важный элемент энергоэффективного здания. Но внедрение эффективных систем вентиляции и кондиционирования воздуха невозможно без четко сформулированной нормативной базы. Мы знакомили одного из наших заказчиков (по его просьбе) с нормативной базой. В соответствии с приложением М СНиПа 41-01–2003,минимальный расход наружного воздуха на одного человека в помещении с естественным проветриванием должен составлять 40 м3/ч. Прочитав это, заказчик спросил: «В какое время я должен проветривать помещения, чтобы не нанести вред здоровью своих сотрудников?» Ответ мы ищем до сих пор. Если определить границы условий, при которых начинается образование вредных химических соединений, можно предотвратить эти процессы, но для этого необходимы теоретические исследования По моему мнению, это стало уже очевидной и насущной задачей. Неизвестно к каким последствиям приведет прогрессирующее ухудшение экологической обстановки, а информации и фактов в различных областях науки накопилось достаточно для того, чтобы возможный срок для теоретических исследований составил не более 2–3 лет, необходимо лишь скоординировать изыскания различных ученых-химиков, специалистов по вентиляции и, в первую очередь, медиков. Этих разработок уже будет достаточно для обоснованного и адекватного изменения сегодняшних норм. Итак, это лишь некоторые соображения, которые публикуются в качестве предложения к обсуждению. Их мы в той или иной мере пытаемся донести до заказчиков, предоставляя в конечном счете, решать им самим, нужна ли система вентиляции или нет.


1. Почки и гомеостаз в норме и при патологии.— Пер. с англ., под ред. С. КЛАРА. М.: «Медицина», 1987. 2. Гениш Г. Выращивание кристаллов в гелях. М.: «Мир», 1973. 3. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. 4. Алесковский В.Б. Стехиометрия и синтез твердых соединений. Изд-во «Наука», Ленингр. отд., Л.: 1976. 5. Ефимов А.И. и др. Свойства неорганических соединений. Справочник. Л.: «Химия», 1983.


*П.Оле Фангер «Качество внутреннего воздуха в зданиях,построенных в холодном климате».— АВОК №2/2006.