Строительная биология и науки о жизни: создание более здоровой внутренней среды по всему миру

В условиях растущей урбанизации мы проводим в помещениях около 90% своего времени. Качество нашей внутренней среды значительно влияет на наше здоровье и благополучие. Строительная биология и науки о жизни предлагают целостный подход к пониманию и смягчению воздействия стрессовых факторов окружающей среды в наших домах, офисах и других закрытых пространствах, обеспечивая более здоровое и устойчивое будущее для всех.

Что такое строительная биология?

Строительная биология, также известная как Baubiologie (нем. «строительная биология»), — это целостная дисциплина, изучающая взаимосвязь между зданиями и здоровьем их обитателей. Она учитывает широкий спектр факторов, включая строительные материалы, качество воздуха в помещении, электромагнитные поля (ЭМП) и общий дизайн жилого пространства. Цель состоит в том, чтобы создавать среду, которая не только эстетически привлекательна, но и способствует физическому и психическому благополучию.

Основные принципы строительной биологии, разработанные в основном в Германии в 1970-х годах, подчеркивают взаимосвязь факторов окружающей среды и их влияние на здоровье человека. С тех пор эти принципы получили международное признание и применяются в различных контекстах, от жилых домов до коммерческих зданий и общественных пространств.

Ключевые принципы строительной биологии

Строительная биология охватывает широкий спектр аспектов. Институт строительной биологии + устойчивого развития (IBN) выделяет 25 принципов. Некоторые из наиболее важных включают:

• Использование натуральных и нефальсифицированных строительных материалов: Отдавайте предпочтение материалам с низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС), не содержащим вредных химических веществ и полученным из устойчивых источников. Примеры включают массив дерева, глину, натуральный камень и целлюлозную изоляцию.
• Оптимизация качества воздуха: Обеспечьте надлежащую вентиляцию для уменьшения накопления загрязнителей, таких как споры плесени, пылевые клещи и химические испарения. Рассмотрите возможность использования очистителей воздуха с HEPA-фильтрами и внедрения стратегий по минимизации влажности в помещении.
• Минимизация электромагнитных полей (ЭМП): Уменьшите воздействие ЭМП от таких источников, как беспроводные устройства, электрическая проводка и линии электропередач. Это может включать экранирование проводки, использование проводного интернет-соединения и создание спальных зон с низким уровнем ЭМП.
• Создание здоровых условий освещения: Используйте освещение полного спектра, имитирующее естественный солнечный свет, для поддержки циркадных ритмов и улучшения настроения. Избегайте мерцающего света и чрезмерного воздействия синего света, особенно вечером.
• Продвижение биофильного дизайна: Включайте элементы природы во внутреннюю среду, такие как растения, естественный свет и виды на природу. Доказано, что биофильный дизайн снижает стресс, улучшает когнитивные функции и повышает общее благополучие.
• Решение проблемы качества воды: Обеспечьте доступ к чистой и безопасной питьевой воде, установив фильтры для воды и регулярно проверяя ее качество.

Науки о жизни: биологическая основа проектирования зданий

Науки о жизни в контексте строительной биологии означают понимание биологических и физиологических эффектов застроенной среды на здоровье человека. Они устраняют разрыв между архитектурным дизайном и биологией человека, предоставляя научную основу для создания более здоровых внутренних пространств. Это включает в себя рассмотрение того, как строительные материалы, качество воздуха, освещение и другие факторы окружающей среды влияют на нашу иммунную, дыхательную, нервную системы и общую физиологическую функцию.

Ключевые аспекты наук о жизни в строительной биологии включают:

• Понимание воздействия ЛОС: Летучие органические соединения (ЛОС) выделяются многими строительными материалами, мебелью и чистящими средствами. Эти химические вещества могут раздражать глаза, нос и горло, вызывать аллергию и способствовать долгосрочным проблемам со здоровьем. Исследования в области наук о жизни помогают идентифицировать ЛОС и их потенциальное воздействие на здоровье.
• Роль плесени и микотоксинов: Рост плесени в зданиях может приводить к выделению микотоксинов — токсичных веществ, которые могут вызывать широкий спектр проблем со здоровьем, включая респираторные проблемы, неврологические симптомы и дисфункцию иммунной системы. Принципы наук о жизни направляют профилактику и устранение роста плесени во внутренних помещениях.
• Воздействие электромагнитных полей (ЭМП): Исследования в области наук о жизни изучают биологическое воздействие ЭМП на клетки и ткани человека. Эти исследования лежат в основе стратегий по снижению воздействия ЭМП и минимизации потенциальных рисков для здоровья.
• Важность циркадных ритмов: Нарушения наших естественных циркадных ритмов, вызванные искусственным освещением и нерегулярным режимом сна, могут негативно сказаться на нашем здоровье. Принципы наук о жизни подчеркивают важность создания световой среды, поддерживающей здоровые циркадные ритмы.
• Микробиом кишечника и застроенная среда: Новые исследования показывают, что застроенная среда может влиять на состав и функцию нашего микробиома кишечника, который играет решающую роль в иммунной функции, пищеварении и общем состоянии здоровья.

Конкретные стрессовые факторы окружающей среды и стратегии их смягчения

1. Качество воздуха в помещении

Плохое качество воздуха в помещении является серьезной проблемой, особенно в герметичных зданиях с недостаточной вентиляцией. К распространенным загрязнителям относятся:

• Летучие органические соединения (ЛОС): Выделяются из красок, клеев, мебели и чистящих средств.
• Споры плесени: Растут во влажной среде и выделяют микотоксины.
• Твердые частицы: Мелкие частицы от источников сгорания, пыли и пыльцы.
• Радон: Радиоактивный газ, который просачивается в здания из земли.
• Угарный газ (CO): Бесцветный газ без запаха, образующийся при неполном сгорании.

Стратегии смягчения:

• Вентиляция: Обеспечьте достаточную вентиляцию, регулярно открывая окна или используя системы механической вентиляции (например, рекуператоры тепла).
• Очистка воздуха: Используйте очистители воздуха с HEPA-фильтрами для удаления твердых частиц и фильтрами с активированным углем для поглощения ЛОС.
• Материалы с низким содержанием ЛОС: Выбирайте строительные материалы, мебель и чистящие средства с низким или нулевым содержанием ЛОС.
• Профилактика плесени: Контролируйте уровень влажности в помещении, своевременно устраняйте протечки и обеспечивайте надлежащий дренаж вокруг фундамента здания.
• Тестирование на радон и его mitigation: Проведите тест на радон и установите систему его mitigation, если уровни высоки.
• Датчики CO: Установите детекторы угарного газа для оповещения жильцов об опасных уровнях CO.

Пример: В Японии концепция «Синрин-йоку» (лесные ванны) интегрируется в дизайн зданий путем включения натуральных материалов и систем вентиляции, которые подают свежий, отфильтрованный лесом воздух. Этот подход направлен на снижение стресса и улучшение самочувствия жильцов здания.

2. Электромагнитные поля (ЭМП)

ЭМП — это невидимые поля энергии, создаваемые электрическими устройствами, проводкой и технологиями беспроводной связи. Опасения по поводу воздействия ЭМП включают потенциальные последствия для здоровья, такие как нарушения сна, головные боли и повышенный риск некоторых видов рака, хотя исследования продолжаются, и убедительных доказательств пока нет. Источники ЭМП в зданиях включают:

• Электрическая проводка: ЭМП генерируются потоком электричества по проводам.
• Беспроводные устройства: Смартфоны, Wi-Fi роутеры и другие беспроводные устройства излучают радиочастотные ЭМП.
• Бытовая техника: Электрические приборы, такие как микроволновые печи, холодильники и телевизоры, генерируют ЭМП.
• Линии электропередач: Высоковольтные линии электропередач могут генерировать сильные ЭМП.

Стратегии смягчения:

• Расстояние: Увеличьте расстояние между собой и источниками ЭМП.
• Экранирование: Используйте экранирующие материалы, такие как экранирующая от ЭМП краска или ткани, для снижения воздействия ЭМП.
• Проводные соединения: Используйте проводное интернет-соединение вместо Wi-Fi.
• Выключение питания: Выключайте электронные устройства, когда они не используются, особенно в спальных зонах.
• Экранированная проводка: Используйте экранированную электрическую проводку для снижения выбросов ЭМП.

Пример: В Швеции строительные нормы часто требуют тщательного планирования электроустановок для минимизации воздействия ЭМП, особенно в спальнях и детских комнатах. Некоторые семьи также предпочитают использовать экранирующие материалы в своих домах для дальнейшего снижения уровня ЭМП.

3. Качество воды

Доступ к чистой и безопасной питьевой воде необходим для здоровья. Загрязнители в воде могут включать:

• Свинец: Может просачиваться в воду из старых свинцовых труб.
• Бактерии и вирусы: Могут загрязнять источники воды.
• Пестициды и гербициды: Могут попадать в водоемы со стоками из сельскохозяйственных районов.
• Фармацевтические препараты: Могут попадать в водные системы через очистные сооружения.
• Хлор и хлорамины: Используются для дезинфекции воды, но могут иметь негативные последствия для здоровья.

Стратегии смягчения:

• Фильтры для воды: Установите фильтры для воды для удаления загрязнителей, таких как свинец, хлор и бактерии. Рассмотрите возможность установки фильтров для всего дома или фильтров на месте использования для конкретных кранов.
• Тестирование воды: Регулярно проверяйте качество воды для выявления потенциальных загрязнителей.
• Замена свинцовых труб: Замените старые свинцовые трубы на медные или пластиковые.
• Умягчители воды: Используйте умягчители воды для уменьшения накопления минералов и улучшения качества воды.

Пример: Во многих развивающихся странах доступ к чистой воде является серьезной проблемой. Организации, такие как Water.org, работают над обеспечением безопасной водой и санитарией нуждающихся сообществ, улучшая общественное здравоохранение и сокращая распространение заболеваний, передающихся через воду.

4. Плесень и влажность

Плесень процветает во влажной и сырой среде. Плесень может выделять в воздух микотоксины, которые могут вызывать ряд проблем со здоровьем. Распространенные причины роста плесени включают:

• Протечки: Протечки в крышах, водопроводе или фундаментах.
• Высокая влажность: Чрезмерный уровень влажности в помещении.
• Плохая вентиляция: Недостаточная вентиляция в ванных комнатах, кухнях и подвалах.
• Конденсат: Конденсат на холодных поверхностях, таких как окна и стены.

Стратегии смягчения:

• Контроль влажности: Используйте осушители воздуха и вытяжные вентиляторы для контроля уровня влажности в помещении.
• Устранение протечек: Своевременно устраняйте протечки, чтобы предотвратить повреждение водой и рост плесени.
• Улучшение вентиляции: Обеспечьте надлежащую вентиляцию в ванных комнатах, кухнях и подвалах.
• Устранение плесени: Если плесень присутствует, наймите профессиональную компанию по удалению плесени, чтобы безопасно и эффективно ее удалить.

Пример: В старых европейских зданиях используются традиционные строительные материалы, такие как известковая штукатурка, из-за их паропроницаемости, что помогает регулировать влажность и предотвращать рост плесени. Это естественный подход строительной биологии, использующий материалы для создания более здоровых домов.

5. Освещение

Освещение значительно влияет на наши циркадные ритмы, настроение и общее состояние здоровья. Плохое освещение может привести к:

• Напряжение глаз: Мерцающее или недостаточное освещение может вызвать напряжение глаз и головные боли.
• Нарушения сна: Воздействие синего света вечером может нарушить режим сна.
• Сезонное аффективное расстройство (САР): Недостаток естественного света может способствовать развитию САР в зимние месяцы.

Стратегии смягчения:

• Естественный свет: Максимизируйте воздействие естественного света, используя большие окна и световые люки.
• Освещение полного спектра: Используйте лампы полного спектра, имитирующие естественный солнечный свет.
• Регулировка яркости света: Используйте диммеры для регулировки интенсивности света в зависимости от времени суток.
• Фильтры синего света: Используйте фильтры синего света на электронных устройствах вечером.
• Светотерапия: Используйте лампы для светотерапии для лечения САР.

Пример: Скандинавские страны с их длинными зимами и ограниченным световым днем приняли инновационные решения в области освещения для борьбы с САР и улучшения самочувствия. Это включает использование ламп для светотерапии и интеграцию естественного света в дизайн зданий.

Биофильный дизайн: соединение с природой в помещении

Биофильный дизайн — это подход к проектированию зданий, который стремится теснее связать обитателей здания с природой. Он включает в себя природные элементы, такие как растения, естественный свет и виды на природу, для создания среды, которая является более восстанавливающей и поддерживающей здоровье человека. Преимущества биофильного дизайна включают:

• Снижение стресса: Доказано, что контакт с природой снижает стресс и тревожность.
• Улучшение когнитивных функций: Природная среда может улучшить когнитивные функции и креативность.
• Повышение благополучия: Биофильный дизайн может способствовать ощущению благополучия и улучшать общее качество жизни.

Примеры элементов биофильного дизайна включают:

• Комнатные растения: Добавление комнатных растений для очистки воздуха и создания более естественной среды.
• Естественный свет: Максимизация воздействия естественного света через большие окна и световые люки.
• Водные объекты: Включение водных объектов, таких как фонтаны или аквариумы.
• Натуральные материалы: Использование натуральных строительных материалов, таких как дерево, камень и бамбук.
• Виды на природу: Обеспечение видов на улицу через окна и балконы.

Пример: Госпиталь Кху Тек Пуат в Сингапуре является ярким примером биофильного дизайна. В больнице используется пышная зелень, естественный свет и водные объекты для создания целительной среды для пациентов и благоприятной среды для персонала.

Важность устойчивых строительных материалов

Выбор устойчивых строительных материалов имеет решающее значение для создания здоровой и экологически чистой внутренней среды. Устойчивые материалы — это те, которые являются:

• Возобновляемыми: Изготовлены из ресурсов, которые могут пополняться естественным путем.
• Переработанными: Изготовлены из переработанных материалов.
• С низким содержанием ЛОС: Выделяют низкое количество или не выделяют летучих органических соединений.
• Долговечными: Долго служат и требуют минимального ухода.
• Местного производства: Получены от местных поставщиков для снижения транспортных расходов и воздействия на окружающую среду.

Примеры устойчивых строительных материалов включают:

• Бамбук: Быстро возобновляемый ресурс, который является прочным и универсальным.
• Восстановленная древесина: Древесина, спасенная из старых зданий или сооружений.
• Переработанный бетон: Бетон, изготовленный из переработанных заполнителей.
• Глина: Натуральный и устойчивый строительный материал, который является паропроницаемым и помогает регулировать влажность.
• Костробетон (hempcrete): Биокомпозитный материал, изготовленный из конопляных волокон, извести и воды.

Пример: В Германии наблюдается растущая тенденция к использованию натуральных строительных материалов, таких как дерево, глина и солома, в строительстве. Эти материалы не только устойчивы, но и способствуют созданию более здоровой внутренней среды.

Мировые примеры в области строительной биологии и наук о жизни

1. Стандарт «Пассивный дом»

Стандарт «Пассивный дом» — это строгий стандарт энергоэффективности, который также ставит в приоритет качество воздуха в помещении и здоровье жильцов. Пассивные дома спроектированы так, чтобы минимизировать потребление энергии на отопление и охлаждение, обеспечивая при этом комфортную и здоровую внутреннюю среду. Ключевые особенности пассивных домов включают:

• Высокая изоляция: Толстая изоляция для минимизации потерь тепла.
• Герметичность: Герметичная конструкция для предотвращения сквозняков и потерь тепла.
• Вентиляция с рекуперацией тепла: Системы механической вентиляции, которые восстанавливают тепло из отработанного воздуха.
• Высокопроизводительные окна: Окна с низкими U-значениями и высокими коэффициентами усиления солнечного тепла.

Глобальное влияние: Пассивные дома становятся все более популярными во всем мире, особенно в Европе и Северной Америке. Они предлагают устойчивую и здоровую альтернативу обычным зданиям.

2. Стандарт WELL Building

Стандарт WELL Building — это система, основанная на производительности, для измерения, сертификации и мониторинга характеристик застроенной среды, которые влияют на здоровье и благополучие человека. Он фокусируется на семи ключевых концепциях:

• Воздух: Качество воздуха в помещении и вентиляция.
• Вода: Качество воды и ее доступность.
• Питание: Варианты здорового питания и информация о питательной ценности.
• Свет: Дизайн освещения и воздействие естественного света.
• Фитнес: Возможности для физической активности.
• Комфорт: Тепловой и акустический комфорт.
• Разум: Психическое и эмоциональное благополучие.

Глобальное влияние: Стандарт WELL Building принимается компаниями и организациями по всему миру для создания более здоровых и продуктивных рабочих мест.

3. Движение за здоровые здания в Китае

В условиях быстрой урбанизации и индустриализации Китай сталкивается со значительными проблемами, связанными с загрязнением воздуха и качеством воздуха в помещениях. Движение за здоровые здания в Китае сосредоточено на разработке и внедрении стратегий по улучшению качества внутренней среды в домах, офисах и общественных местах. Ключевые инициативы включают:

• Более строгие строительные нормы: Внедрение более строгих строительных норм для снижения выбросов от строительных материалов.
• Технологии очистки воздуха: Продвижение использования очистителей воздуха и систем вентиляции.
• Сертификация «зеленых» зданий: Поощрение принятия сертификатов «зеленых» зданий, таких как LEED и China Green Building Label.
• Кампании по повышению осведомленности общественности: Повышение осведомленности общественности о важности качества воздуха в помещении.

Глобальное влияние: Усилия Китая по улучшению качества воздуха в помещениях могут значительно повлиять на глобальное здоровье и устойчивость.

Практические советы по созданию более здоровой внутренней среды

Вот несколько практических шагов, которые вы можете предпринять для создания более здоровой внутренней среды:

• Оцените свой дом: Проведите тщательную оценку вашего дома для выявления потенциальных стрессовых факторов окружающей среды, таких как плесень, ЭМП и плохое качество воздуха.
• Улучшите вентиляцию: Обеспечьте достаточную вентиляцию, регулярно открывая окна или используя системы механической вентиляции.
• Выбирайте материалы с низким содержанием ЛОС: Выбирайте строительные материалы, мебель и чистящие средства с низким или нулевым содержанием ЛОС.
• Уменьшите воздействие ЭМП: Минимизируйте воздействие ЭМП, увеличивая расстояние до источников ЭМП, используя экранирующие материалы и выключая электронные устройства, когда они не используются.
• Улучшите качество воды: Установите фильтры для воды и регулярно проверяйте ее качество.
• Контролируйте влажность: Поддерживайте уровень влажности в помещении от 30% до 50% для предотвращения роста плесени.
• Внедряйте биофильный дизайн: Добавьте комнатные растения, максимизируйте воздействие естественного света и используйте натуральные материалы в своем доме.
• Обратитесь за профессиональной помощью: Проконсультируйтесь с консультантом по строительной биологии или другим квалифицированным специалистом для получения персональных советов и рекомендаций.

Заключение

Строительная биология и науки о жизни предоставляют всеобъемлющую основу для создания более здоровой внутренней среды, которая поддерживает здоровье и благополучие человека. Понимая принципы строительной биологии и внедряя практические стратегии смягчения, мы можем создавать дома, офисы и другие внутренние пространства, которые способствуют физическому и психическому здоровью, уменьшают стрессовые факторы окружающей среды и вносят вклад в более устойчивое будущее. Принятие этих принципов в глобальном масштабе имеет решающее значение для создания более здоровых и устойчивых сообществ по всему миру.