Методическое пособие - Учебный портал Российского

Методическое пособие
М.А. Некрасова, Н.В. Крестинина
Методы экологического
управления
Медико-экологический фитодизайн
Москва, 2004
6
Предисловие
Интенсификация всех областей народного хозяйства
привела к усилению и возникновению новых видов загрязнений
человека и окружающей среды. Стратегия экологической
безопасности предусматривает несколько подходов к защите от
негативного экологического воздействия и требует разработки как
экологически более чистых производств, так и методов и
технологий экологического управления природно-техническими
системами (ПТС), в том числе и их внутренней средой. Начиная с
80-х годов прошлого века, постепенно формируется понимание
степени опасности, которую несет комплекс физических, физикохимических, биологических, информационных и др. воздействий
негативно влияющих на здоровье и безопасность людей во
внутренней среде помещений. Улучшение качества окружающей
среды и создание комфортных условий жизнедеятельности
человека естественными и экологически безопасными методами
это одно из актуальных направлений определяющих цели и задачи
взаимодействия человека и природы. Помимо тесной взаимосвязи
экологических условий внутренней среды помещений с
окружающей средой проблемы создания в них оптимальных
условий
жизнедеятельности
человека
предопределены
социальными и историческими факторами. Современный подход к
вопросам улучшения качества внутренней среды помещений
(ВСП) предусматривает использование на первой стадии создания
систем жизнеобеспечения технических средств регулирования
параметров ВСП, а на второй стадии – методов медикоэкологического фитодизайна (МЭФ-дизайн), как «тонкой»
настройки этих показателей с учетом функционального
назначения помещений, здоровья, психологического статуса и
эстетических предпочтений сотрудников. Фитодизайн как научное
направление возник в конце 70-х – начале 80-х гг. ХХ века.
Теоретическое обоснование это направление получило в работах
А.М. Гродзинского. МЭФ-дизайн это научное направление,
изучающее взаимодействие биотической и абиотической
компонент ВСП и методы ее фитопроектирования, с целью
улучшения среды обитания человека и нейтрализации загрязнений
его организма с учетом экологии растений. В современной
7
практике МЭФ-дизайна широко используются растения из
различных регионов мира, способные оказывать комплексное или
иное специфическое воздействие на человека и окружающую
среду. Максимально возможное использование «полезных»
свойств и эстетических характеристик растений является одной из
задач МЭФ-дизайна. Наиболее глубокому изучению подвергаются
виды растений, выделяющие в воздух большое количество
летучих фитоорганических веществ (ЛФОВ) обладающих высокой
бактерицидной, антивирусной и фунгицидной активностью.
Комплексное экологическое образование предусматривает
углубленное изучение всех основных методов и технологий
экологического управления качеством природных и техногенных
объектов. Это учебное пособие является первым из серии учебных
пособий посвященных подробному изучению методов и
технологий
улучшения
объектов
ПТС
природного
и
искусственного генезиса. В них затрагиваются вопросы
экологической мелиорации почв и грунтов, ландшафтноэкологического дизайна территорий ПТС, создания экспертных
систем и баз данных по методам и технологиям реабилитации и т.д.
В учебном пособии, посвященном методам и технологиям
медико-экологического фитодизайна (МЭФ-дизайна), всесторонне
раскрыты современные представления о фитопроектировании
ВСП и о химическом составе ЛФОВ и фитонцидов.
Сведения представленные в учебном пособии отражают
современный взгляд на проблему и новейшие разработки в этой
области. При подготовке учебного пособия авторы постарались
уйти от популярного подхода к вопросам фитодизайна и
улучшения качества ВСП, свойственного многим изданиям по
подобной тематике.
Учебное пособие написано в соответствии с программой
курса «Экологическая мелиорация ПТС» и «Методы и технологии
экологического управления ПТС», которые читаются на
экологическом факультете Российского университета дружбы
народов. Учебное пособие может быть рекомендовано для
использования при подготовке бакалавров, специалистов и
магистров
по
направлению
510100
«Экология
и
природопользование», и по специальностям 013100 «Экология»,
013400 «Природопользование», а также может быть использовано
8
аспирантами,
научными
работниками,
специалистами
предприятий, учреждений и организаций, занимающихся
проблемами качества окружающей среды.
Авторы выражают искреннюю благодарность декану
факультета проф., д.х.н. С.Н. Сидоренко и зам. декана по учебным
вопросам доц., к.т.н. В.Н. Зыкову за содействие в издании
учебного пособия, а также нашим любимым мамам Некрасовой
И.С. и Крестининой Л.Г. за веру, поддержку и вдохновение.
9
ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА
1.
РАЗВИТИЕ
МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
ФИТОДИЗАЙНА
1.1 История развития фитодизайна
1.2 Современная концепция МЭФ-дизайна
1.3 Экологическая характеристика современных
интерьеров
Контрольные вопросы к главе 1
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ ПОМЕЩЕНИЙ
2.1 Подходы к улучшению внутренней среды
помещения и организации управления
2.2 Этапы и уровни экологического управления внутренней
средой помещений
2.3 Система мониторинга микроклиматических
параметров и освещенности помещений
2.3.1 Измерение микроклиматических параметров
помещения
2.3.2 Методика работы с персоналом
2.3.3 Микробиологический мониторинг среды
2.3.4
Методика
условиям комфорта
10
зонирования
помещения
по
2.4 Этап разработки рекомендаций
2.5 Проектирование МЭФ-дизайна внутренней среды
помещения
2.5.1 Визуализация проекта МЭФ-дизайна
2.5.2 Композиционирование
2.6 Составление сопроводительных документов,
паспорт фитокомпозиций
2.7 Исследование химического состава летучих
фитоорганических веществ (ЛФОВ)
2.8 Методика молекулярного дизайна и молекулярной
динамики
Контрольные вопросы к главе 2
Задания к главе 2
ГЛАВА 3. РАСТЕНИЯ В МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОМ
ФИТОДИЗАЙНЕ
3.1 Растения, как предмет фитодизайна
3.1.2 Современные классификации комнатных
растений
3.1.2 Условия содержания комнатных растений
3.1.3 Группировка комнатных растений
3.1.4 Пространственная организация комнатных
растений
3.1.5 Декоративные элементы, используемые в
создании медико-экологических композиций
3.1.6 Основные принципы композиционирования
3.1.7 Основные принципы гармонизации
размещения растений
3.1.8 Медико-экологические фитокомпозиции
3.1.9 Система жизнеобеспечение композиций
11
и
3.2 Растения, как объект фитодизайна
3.3 Экспертные системы в определении фитонцидной
активности растения и подборе состава
фитокомпозиций для МЭФ-дизайна
Контрольные вопросы к главе 4
Задания к главе 3
ГЛАВА 4. МЭФ-ДИЗАЙН ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ
ПОМЕЩЕНИЙ И ОЦЕНКА ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1 МЭФ-дизайн учебно-научных помещений
4. 2 МЭФ-дизайн офисных помещений
4.3 МЭФ-дизайн общественных помещений
4.4 Оценка эффективности медико-экологического
фитодизайна
Контрольные вопросы к главе 4
Задания к главе 4
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
12
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
ФИТОДИЗАЙНА
Рост научно-технического прогресса, так или иначе,
вызвал уменьшение площади естественной природной среды,
которая в течение миллионов лет определяла развитие
человечества. Понятие природной среды неотъемлемо связано с
многообразием растительного и животного мира. Можно сказать,
что человечество без растений не состоялось бы тогда и не может
существовать сейчас.
Стоит напомнить, что зеленые растения являются
источником кислорода в атмосфере, поставщиком пищи для
человека, корма для животных и разнообразного сырья для
промышленности. С растениями связано эмоциональное
состояние человека, его психологическое здоровье. Они
формируют «мир», где человек отдыхает, набирается сил,
становится здоровее, работоспособнее, устойчивее к
болезням, легче переносит стрессовые состояния и дольше не
стареет [23].
В.И. Вернадский писал, что через живое вещество и
неорганическую материю проходит три природных потока –
вещество, энергия и информация. Как раз растения, прямо или
через продукты своей жизнедеятельности, являются одним из
источников вещества, энергии и информации, как для человека,
так и для окружающего мара.
Возможно, многим роль зеленых растений покажется
завышенной. Но если поместить человека в условия полной
изоляции от них, он ощутит острую потребность в растениях.
Об этом факте свидетельствуют показания космонавтов. М.Г.
Гречко провел на орбите 90 сут., рассказал, что испытывал
великую тоску о зеленых растениях, цветах, и запахах леса.
Эта проблема касается и искусственно созданной
среды, где человек находится среди металла, пластмассы,
наедине с панелями управления, с механизмами и новейшей
техникой.
Совершенно
очевидно,
что
возникает
13
необходимость вводить растения в такую среду, особенно
тогда, когда человек находиться в ней длительное время, и
отсутствие контакта с растениями может сказаться на его
самочувствии и здоровье [21].
1.1 История развития фитодизайна
Пытливый ум человека всегда находиться в состояние
поиска, стремясь разгадать тайны Природы. Постепенно люди
познавали свойства растений, использовали растения не только
в пищу, для изготовления орудий труда, строительства
жилищ, на топливо и для других практических целей, но также
для украшения себя при совершении торжественных ритуалов
и церемоний. Примером ритуального использования человеком
цветов
является
открытое
захоронение
неандертальца
в
Северном Иране у пещеры Шанидар, получившего имя
Шанидар четвертый. Он был похоронен примерно 60 тыс. лет
тому назад в выдолбленной в скалистом грунте нише. Как
показали результаты пыльцевого анализа комочков глины,
она была украшена букетами из василька, крестовника,
гадючьего лука, луковичных растений, доныне произрастающих в
этой местности. Все эти растения являются лекарственными и
фитонцидоносными [55].
14
В
доисторические
времена
колдуны
широко
использовали растения для получения видений. Для этого
использовали мандрагору, шафран, цикут, мак и др. При
сжигании
веток
различных
деревьев,
кустарников
и
трав,
обладающих запахом, колдуны и знахари совершали магические
обряды лечения людей.
Переход от первобытности к организованному обществу, к
началу III тысячелетия до н.э., сопровождался появлением первых
цивилизаций: Шумерской, Древнеегипетской, Китайской и т.д.
Сосредоточение
знаний
в
больших
городах
способствовало
развитию медицины.
Трудно назвать фитодизайн - древним искусством лечения
людей с использованием целительных свойств растений. Скорее это
направление существовало в рамках таких древних знаний как
ароматерапия, парфюмерия и т.д. Сведения о лечебных свойствах
ароматических
веществ
растений
накапливались
веками
и
трансформировались в научное направление. Полученный опыт
использования эфирных масел, смол, бальзамов лег в основу науки
об ароматах – ароматерапии.
15
Египетские папирусы, рукописи, памятники древности,
захоронения,
мумии,
Библия,
Коран
и
другие
источники
свидетельствуют, что благовония в разные исторические эпохи и во
всех странах мира широко использовались человеком. Ароматы
отражали социальный статус жителей Востока, Древней Греции,
Рима и д.р. Ароматические вещества применялись людьми для
защиты от чумы и других эпидемий.
На протяжении XIX в. активное использование естественных
ароматических
актуальность.
веществ
Это
в
различных
было
вызвано
целях
утратило
развитием
свою
синтетической
фармации. А использование ароматических веществ с целью
лечения
и
профилактики
заболеваний
было
практически
прекращено. Была сохранена только эстетическая функция
растений
в
различных
общественных
ритуалах
и
празднествах, в геральдике и быту. Использование растений в
интерьере
свелось
к
созданию
красивых,
эффектных
композиций, букетов, панно и экибан.
Во второй половине XX в. картина резко изменилась.
Причиной этого явилось ухудшение экологической обстановки в
16
городах и, как следствие, внутри помещений. Возрос интерес к
использованию
многочисленные
комнатных
полезных
свойств
исследования
растений,
растений.
Последовали
физиологических
позволяющих
улучшать
свойств
условия
жизнедеятельности человека.
Одним и важнейших достижений в этой области может по
праву считаться открытие фитонцидов Б.П. Токиным в 1928 г.
Иммунитет растений обусловлен их способностью выделять
фитонциды, вещества разнообразной химической природы с
выраженными антивирусными, фунгицидными и бактерицидными
свойствами. В процессе развития фитодизайна произошла
эволюция термина фитонциды. Выделяемые растениями
вещества стали называть биологически активными веществами, а
позднее, летучими растительными веществами. На современном
этапе развития фитодизайна эти вещества называют «летучие
фитоорганические вещества» (ЛФОВ).
Выделение ЛФОВ растениями – физиологическая реакция,
рассматриваемая как общее свойство всех живых организмов от
бактерий, насекомых до животных. В выделяемом растениями
комплексе ЛФОВ содержаться самые разнообразные соединения:
терпены, спирты, альдегиды, кетоны, алкалоиды, эфирные масла,
флавоны, органические кислоты и т.д. В нем обнаружены и
специфические вещества, такие как флоризин, абсинтин, кумарин,
агропирен, эскулин, скополетин [92, 45, 76]. При этом
компонентный состав ЛФОВ испаряемых в атмосферу отличается
от эндогенного - содержащегося в растениях. Одним из самых
изученных компонентов ЛФОВ являются эфирные масла.
Считается, что на долю эфирных масел приходиться 80-90% от всего
объема ЛФОВ [55].
На накопление и качественный состав ЛФОВ влияют фаза
вегетации, инсоляция, влажность, климатические условия, почва и
т.д. [1, 5, 69, 72, 92].
17
В разные фазы вегетации растения проявляют не
одинаковую активность. Максимальная активность наблюдается в
период наиболее интенсивного роста растения и в начале
бутонизации. У растений выращиваемых в условиях помещений
увеличение активности наблюдается весной и уменьшается к
концу вегетационного периода. Как правило, для озеленения
интерьеров подходят растения тропической и субтропической
зоны. Эти растения способны сохранять свою активность в
выделении ЛФОВ на протяжении всего года, но количество их
также зависит от сезона. Так, например, цитрусовые уменьшают
выделение ЛФОВ в октябре и увеличивают с новой волной роста
в феврале [4, 29]. У разных семейств растений выращиваемых в
помещении периоды активности разнятся, что может быть
обусловлено их естественной средой обитания. При этом очень
важно, что максимум активности выделений ЛФОВ совпадает с
весенне-зимним периодом увеличения заболеваемости населения
ОРЗ и ОРВИ. [90]
Изменения количества выделяемых растениями веществ
обусловлено биологическими особенностями вида, сезонной
ритмикой и спецификой динамики количественного и
качественного состава ЛФОВ. В период активной вегетации
растения выделят большое количество эфирных масел и терпенов,
что обуславливает их максимальную летучесть и проявление
биологической активности во внешней среде. К концу
вегетационного периода растение начинает накапливать в тканях
аскорбиновую кислоту, кислородосодержащие производные и т.д.
Эти соединения обладают пониженной летучестью, большой
вязкостью и выполняют функции регуляторов внутренних процессов
растений [3, 12, 25, 29, 51].
Сотрудниками Красноярского института леса и древесины
были отслежены суточные колебания количества выделяемых
растениями ЛФОВ. Выделение летучих фитоорганических
соединений начинается после 8 ч утра, увеличивается к 12 ч,
достигает максимума к 16 ч, затем начинает снижаться, резко
падая до 20 ч, и прекращается выделение ЛФОВ к 24 ч [9].
18
Было установлено, что выделение ЛФОВ зависит от
освещения. В пасмурные дни количество ЛФОВ сокращается и
наоборот, в солнечные увеличивается [37].
Выделение ЛФОВ является одним из показателей
жизненной активности растений. Ослабление экскреторной
функции растения свидетельствует о несоответствии параметров
среды оптимальным, благоприятным для роста и развития
растений [3].
Свойства растений во многом обусловлены наличием
ЛФОВ. Летучие фитоорганические соединения состоят из
химических групп и отдельных химических элементов. ЛФОВ
расположить в следующем порядке по мере увеличения их
бактерицидной активности: фенолы, альдегиды, спирты, эфиры,
кислоты [45]. Наибольшей биологической активностью наделены
спирты, альдегиды, кетоны, фенолы, наименьшей углеводороды.
Для цветковых растений характерен синтез
кислородосодержащих производных монотерпенов, спиртов,
кетонов, сложных эфиров и оксидов, обладающих высокой
биологической активностью.
Такие соединения как кислоты, спирты, альдегиды и др.
являются исходными продуктами образования ЛФОВ или
промежуточных продуктов на пути их синтеза.
Считается, что биологическая активность присуща всему
растительному миру. Степень выделения летучих веществ и сила
их воздействия на микроорганизмы различны, она меняется в
зависимости от вида. Микроскопические дозы летучих выделений
растений обладают частичным антивирусным, бактерицидным,
фунгицидным действием в отношении патогенной и условнопатогенной для человека микрофлоры, влияя на обмен веществ
19
бактерий, вирусов, грибов и простейших. Эффективность ЛФОВ
фитонцидов различных растений, прежде всего, зависит от их
состава, а потом от количества [1, 23, 26, 28].
Антимикробные свойства летучих веществ, выделяемых
растениями в процессе их жизнедеятельности изучали Дрябкин
Б.С, Думов А.М 1957, Родина В.Я 1957, Коверга А.Е 1964 и др.
Исследования фитонцидной активности интактных растений
проводятся в лабораторных условиях в экспериментальных
боксах на стандартных тест-культурах, например стафилококка,
стрептококка, сарцины, кишечной палочки и др. Для оценки
фитонцидной активности растений рассчитывают относительное
снижение числа микроорганизмов в опыте по сравнению с
контролем. Санирующий эффект летучих выделений определялся
непосредственно в помещениях. Для определения бактериальной
обсемененности воздуха помещений и изучения влияния летучих
выделений растений на микрофлору воздуха используют
седиментационный метод Коха [1, 91].
Значительное число работ по изучению действия летучих
веществ интактных растений на микробных тест-объектах
выполнено сотрудниками ЦРБС Украины [22, 51,52, 67, 68].
Сотрудники
отдела
биохимии
растений
Никитского
ботанического сада ведут работы по изучению антимикробных
свойств высших растений. Ю.А. Акимовым (1983) была
разработана оригинальная методика по изучению летучих
веществ растений с использованием метода газожидкостной
хроматографии.
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха
вблизи отдельных оранжерейных растений показало общее
снижение количества микроорганизмов в воздухе под влиянием
Euphorbia candelabrum, Crassula panulacea. Aloe arborescens, Agave
americana, Agapan-ttuts umbellatus, Ophiopogon japonicus [1].
Tetrastigma
voinierianum
проявляет
высокую
степень
бактерицидной активности к патогенному стафилококку, но
оказывает стимулирующее действие на сарцину (увеличение
числа колоний на 9 %) [67]. Hibiscus rosa-sinensis, Ficus pumila,
20
Myrlus communis, Rhoicissus rhomboidea, Acalyplia wil-kesiana,
Aglaonema commutation губительно действуют на Pseudomonas
aerugenosa и патогенный Staphylococcus [46]. В помещениях, где
находились фитокомпозиции, было зарегистрировано снижение
активности микроорганизмов. Авторы рекомендуют этот
ассортимент растений для внедрения в отделения хирургического
профиля.
Антифунгальными свойствами обладают некоторые виды
сем. Begoniaceae: фунгистатическое действие (задержка роста,
отсутствие образования спор) на колонии Aspergillus niger и
фунгицидное — на колонии Cladosporium hordei [34]. Euphorbia:
E. lophogona и Е. candelabrum обладают антифунгальным
действием. Активность в отношении Aspergillus flavus и A. niger
отмечена лишь у E. lophogona, который рекомендуется авторами
для внутреннего озеленения [69].
Тропические и субтропические растения, обладающие
наибольшей устойчивостью к окружающей среде в условиях
заводских цехов: Aloe arborescens, Bryopliyllum
daigremontianum, Sansevieria trifaciata, Alocasia macrorrhiza,
Diffenbacliia picta, D. picta var. bausei, Monstera deliciosa,
Philodendron bipinnalifidiwi, P. erubescent, P. imbe, Scindapsus
aureus. Euphorbia tirucalli, Fatshedera lizei, Hedera lielix.
Pelargonium odoratissimum [17].
Большое внимание проблеме изучения антивирусных и
бактерицидных свойств летучих выделений высших растений
было уделено Центральным сибирским ботаническим садом СО
РАН совместно с Институтом общей патологии и экологии
человека СО РАМН и Новосибирским медицинским
институтом). Ими были изучены фитонцидные свойства видов
сем. Миртовых и показаны перспективность их использования
в лечебных целях и для санации помещений [87, 88, 89,90, 91,
92].
Степень санирующего действия мирта обыкновенного
определяется оптимальным количеством растений для оказания
выраженного антимикробного эффекта с учетом площади
листьев растений и объема помещений и достигает 50% [89].
21
Результаты широкого круга исследований в этой
области приведены в таблице 1.1
В настоящий момент возросла роль химического
загрязнения внутренней среды помещений. Источником
данного вида загрязнения являются неотъемлемые предметы
обихода и быта, а именно мебель приборы, ковры, моющие
средства и т.д.
Растения обладают способностью нейтрализовывать
токсичные газы. Это свойство может быть связано с тем, что
ЛФОВ обладаю различной химической природой и могут
реагировать с молекулами и частицами загрязнений, способствуя
их осаждению и выпадению из зоны реакции. Летучие выделения
растений способны изменять и улучшать воздух уже в
концентрации 5 (мг/м3) [8]. Автотрофные растения обладают
способностью обезвреживать канцерогены и другие токсичные
газообразные вещества, которые в качестве дополнительного
питания поглощают из воздуха [88]. Сведения о таких
растениях и авторах их изучавших собраны в таблице 1.2.
Воздухоочистительная способность растений связана в
большинстве случаев с большим количеством устьиц на листьях и
интенсивным нарастанием биомассы. Однако, растений,
обладающих подобными свойствами, изучено мало. Санирующую
активность проявляют хлорофитум хохолковыи, некоторые
эпифитные орхидеи и циссус арктический. Одно растение
среднего размера Хлорофитума хохолкового может полностью
нейтрализовать первичную концентрацию ксенобиотиков:
толуола и бензола (437—442 мг/м3) — через 96 ч, н-гексана (331
мг/м3) — через 216 ч экспозиции [8]. Это растение поглощает
вредные газы с высокой скоростью. Одного растения достаточно
для ослабления воздействия окислов азота в помещении, где
происходит горение газа. Для поглощения формальдегида,
выделяемого теплоизоляцией из некоторых синтетических
материалов в квартире средней величины, по расчетам
американских ученых, потребуется примерно 10 экземпляров
хлорофитума [83, 85].
Помимо химического загрязнения, резкие изменения
физических свойств внутренней среды помещений, также
22
представляют опасность для здоровья человека. Использование в
интерьере тропических и субтропических растений способствует
увеличению относительной влажности от 10 до 20 % [40].
Наряду с бактериальной, антивирусной, антифунгальной
активностью, фитонциды, благодаря разнообразной химической
природе и биологической активности могут оказывать
разностороннее действие на организм человека. Поэтому еще
одним направлением изучения летучих веществ живых растений
наряду с исследованием антимикробных свойств является
выяснение их влияния на организм человека.
Роль ЛФОВ для здоровья человека может быть
положительной, отрицательной, индифферентной, в том числе не
выявленной [2].
Исследования в области медицинских свойств комнатных
растений показали, что вдыхание фитонцидов некоторых
растений благотворно действует на психику, нормализует
сердечный ритм, улучшает обменные процессы (табл. 1.1).
Летучие выделения ЛФОВ (например, выделения цветков
черемухи, лимона, пеларгонии) обладают способностью
воздействовать на функциональные свойства нервных центров и
периферических стволов. У людей, пребывающих в атмосфере
летучих выделений некоторых растений, увеличиваются
защитные
силы
организма,
нормализуются
процессы
возбуждения и торможения в коре больших полушарий,
повышаются работоспособность и выносливость к физическим
нагрузкам (табл. 1.1) [12, 13, 42, 44, 52]. Отмечают так же
снижение утомляемости, повышение работоспособности,
улучшение функции переключения внимания у пилотов после
искусственного обогащения воздуха закрытых помещений
фитонцидами [42].
Полезные свойства растений используются в медицине
— фитонцидотерапия. Использование фитонцидных растений в
нативном виде имеет ряд преимуществ и отличается от
химиотерапии
возможностью
длительного
применения,
мягкостью терапевтического воздействия на организм. Малые
дозы ЛФОВ оказывают стимулирующее действие на жизненно
важные процессы в организме, большие отрицательно влияют на
самочувствие и состояние человека [13]. Учитывая высокое
23
физиологически благоприятное действие растительных веществ
на дыхание человека, ЛФОВ назвали «атмовитаминами», так как
они нужны в очень малых количествах, а действуют подобно
витаминам. Разработаны правила аромапрофилактики и
ароматерапии
с
использованием
интактных
растений.
Оптимальное время сеанса, при котором достигается лечебный
эффект, составляет 8—12 мин. В весенне-летнее время года
требуется 14—25 сеансов, а зимой 25—35 [91].
24
Таблица 1.1
Фитонцидная активность некоторых семейств растений
Семейство
Вид
Способность
воздействия на
Фитонцид
Химический состав
внутреннюю среду
ная
Воздействие на организм
фитонцидов,
помещения
активност
человека
представлен(физические и
ь%
ных в данном растении
химические параметры,
а также
микроорганизмы)
3
4
5
6
15
1
2
Сем
Аглаонема переменчивая
Staphylococcus
Ароидные (Aglaonema
saprophyticus
(Araceae) Commutatum).
Антуриум (Antrium
Pseudomonas аeuginosa
magniphicum)
St. saprophyticus
Антуриум хрустальный
Sarcina
(Antrium crystallinum)
Диффенбахия
раскрашенная
St. aureus
(Dieffenbachia piete)
Эпипремнум золотистый
Streptococcus, St. аureus
(Epipremnum aureum).
Эпипремнум расписной
St saprophyticus, Sarcina
(Epipremnum pictus)
Сем.
Агапантус африканский Микрофлора воздуха
Противомикробное
действие
Терпеноиды, борнеол,
азарон
Противомикробное
действие
Противомикробное
действие
Терпеноиды, борнеол,
азарон
Терпеноиды, борнеол,
азарон
30-40
Противомикробное
действие
Терпеноиды, борнеол,
азарон
62
22
63
30-70
30
Противомикробное
действие
Противомикробное
действие
Оказывает
Терпеноиды, борнеол,
азарон
Терпеноиды, борнеол,
азарон
Эфирные масла с
44
27
30-70
45-70
25
Луковые (Аgapantus africanus)
(Al1iaceae)
противовирусное,
сернистыми
антисептическое,
соединениями
тонизирующее,
антиоксидантное,
противосклеротическое
действие
Продолжение таблицы 1.1
16
1
2
3
Сем.
Сансевиерия
St aureus
Агавовые трехполосая (Sansevieria Sarcina
(Agavaceae) trifaciata)
Pseudomonas aeruginosa
Streptococcus
Агава американская
Микрофлора воздуха
(Agave americana)
Сем.
Плющ обыкновенный
Pseudomonas еruginosa
Аралиевые (Hedera helix)
Staphylococcus
(Araliaceae)
saprophicus
Sarcina
4
25
45-70
30
53
30
22
30
Сем.
Бегония (Begonia
Для всех
Бегониевые albopicta)
перечисленных
(Begoniaceae Бегония (Begonia rubella) видов:
Бегония вечноцветущая Cedosporium hordei
)
(Begonia semperflorence) Aspergillus niner
Бегония (Begonia
Penicillium ciclopium
angularis)
Сем.
Аукуба Японская
Микрофлора воздуха,
Кизиловые (Aucuba japonica)
антивирусная
(Cornaceae)
активность
50
70
26
5
6
Противомикробное действие Терпеноиды, диеновые
углеводороды, кетоны,
альдегиды, спирты
Противомикробное действие Терпеноиды
Гипертензивное,
Терпеноиды
кардиотоническое,
гипогликемическое
иммуномодулирующее
действие.
Противомикробное действие Терпеноиды, диеновые
углеводороды, кетоны,
альдегиды, спирты
Противомикробное действие Диеновые углеводороды,
кетоны, альдегиды,
спирты
Сем.
Бересклет японский
Бересклетов (Euonytnus aponica);
ые(Ce1asnaсеае)
Ecsherichia coli
Staphylococcus аureus
Микрофлора воздуха
Sarcina
Pseudomonas aeruginosa
Streptococcus
40
37
50
37
1
2
Сем.
Калина вечнозеленая
Жимолост (Viburnum tinus)
ные
(Caprifolia
ceae)
3
Микрофлора воздуха
Sarcina
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
4
50
30
14
50
Сем.
Каланхоэ Блосфельда
Толстянков (Kalanhoe blosfeldiana):
ые
(Crassulaceae)
Сем.
Пеларгония
Гераниевые ароматнейшая
(Geraniaceaе) (Pelargonium
odoratissimum);
Пеларгония
сильнопахнущая
(Pelargontum
graveolens).
Микрофлора воздуха
Антивирусная
активность
70
Staphylococcus Аureus
59
Противоатероскле
Терпеноиды
ротическое,
кардиотоническое,
мочегонное, слабительное
действие.
Продолжение таблицы 1.1
17
27
5
Противовоспали
тельное,
противомикробное,
сосудорасширяю
щее, седативное,
секретолитическое,
гипогликемическое
действие.
Противомикробное
действие
Оказывает благоприятное
влияние при
заболеванияхнервной
системы, бессоннице,
неврозах различной
этиологии, оптимизирует
кровообращение
6
Терпеноиды
Терпеноиды,
альдегиды, спирты,
органические кислоты
и т.д.
Цитронеол, линалоол,
гераниол, ментол,
цитраль,
сесквитерпены.
Cем.
Миртовые
(Myrtаceae)
Сем.
Молочайн
ые
(Euphorbiac
eae)
Мирт обыкновенный
(Myrtus communis)
Staphylococcus Aureus
Sarcina
80
Противомикробное
действие
Терпено-иды, соли
карбоновых кислот,
альдегиды
Терпеноиды
Молочай (Euphorbia
candelarbum)
Микрофлора воздуха
70
Растения этого семейства
воздействуют на нервную
систему летучими
биогенными веществами и
внешним видом.
Способствуют
достижению седативного
эффекта
3
Примула
Обратноконическая
(Primula obconica)
Sarcina
4
45-70
5
Противомикробное
действие
6
Терпеноиды
Пеллиония Даво
(Pellionia daveauana)
Пиллея Кадье
(Pilea cadierei)
Staphylococcus Aureus
Sarcina
Sarcina
Staphylococcus Aureus
45-70
Противомикробное
действие
Терпеноиды
полифенолы
Сем.
Циссус антарктический Staphylococcus Aureus
Виноградн (Cissus Antarctica)
Pseudomonas
ые
aeruginosa
35-55
29
Противомикробное
действие
Терпеноиды
Продолжение таблицы 1.1
1
Сем.
Первоцветн
ые
(Primlaceae)
Сем.
Крапивные
(Urticaceae
)
2
30-70
28
18
(Vitaceae) Роициссус
ромбический
(Rhocissus rhomboidea)
Pseudomonas aerugnosa
Sarcina
Staphylococcus
Aureus
Тетрастигма (виноград)
Вуанье
(Tetrastigma
vionierianum)
Сем.
Ацидантера двуцветная
Ирисовые (Acidanthera bicolor).
(Iridaceae)
Sarcina
1
2
Сем.
Лавр благородный
Лавровые (Laurus nobilis)
(Lauraceae)
3
Staphylococcus
pheumoniacus
Haemorphilus
influenzae
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
Микрофлора воздуха
29
10
20-30
10
25
Pseudomonas
aeruginosa
Staphylococcus aureus
-
Антисептическое,
противовирусное,
стимулирующее,
жаропонижающее действие
4
30
20
33
45-70
20
5
Положительно влияет на
больных стенокардией и
другими заболеваниями
сердечно-cocyдистой
системы при умственном
переутомлении, когда
нарушается мозговой
кровоток
Миристино-вая
кислота, гераниол,
бензальде-гид,
линалоол, кетоны.
Продолжение таблицы 1.1
29
6
Пинен, цинеол,
лимонен, мирцен,
линалоол, фелландрен.
Колеус Блюме
(Coleus blumei
Laciniatus).
Sarcina
Рseudomonas
aeruginosa
Staphylococcus aureus
20-30
60
30-60
Противомикробное
действие
Терпеноиды
19
Таблица 1.2
Растения – биологические фильтры, поглощающие вредные газы из воздуха [91].
Семейство
Сем. Лилейные
(Liliaceae)
Вид
Хлорофитум хохлатый
(Chlorophytum comosum)
Сем. Виноградные
(Vitaceae)
Циссус антарктический
(Cissus antarctica)
Сем. Orchidaceae
Doritis pulcherrima
Epidendrum radicans
Способность к поглощению
Поглощает и полностью
нейтрализует значительное
количество газообразных
углеводородов из воздушной
среды помещений
Частично нейтрализует
некоторые газообразные
углеводороды из воздушной
среды помещений
Частично нейтрализует
некоторые газообразные
углеводороды из воздушной
среды помещений
30
Литературный источник
Богатырь, 1989
Хессайон, 1995
Богатырь, 1989
Тот же
1.2 Современная концепция МЭФ-дизайна
Интерьер любого помещения не будет завершенным, если
в нем не присутствуют растения. Растения обладают невероятной
силой, они создают особую атмосферу вокруг себя.
В России издревле выращивали в помещениях цветы,
причем в больших количествах. Как правило, преследовалась
только одна цель - украсить помещение. Внутренняя среда
помещений является одним из источников загрязнения организма
человека. Основные типы загрязнения организма человека
впервые были сформулированы профессором Фоминым М.И.. На
современном этапе развития фитодизайна, растения могут быть
многофункциональными
объектами,
позволяющими
нейтрализовать или смягчить отрицательное влияние того или
иного типа загрязнения организма человека. Давно было замечено
благотворное действие комнатных растений на здоровье человека.
Растение оказывает психологическое воздействие на человека,
являясь объектом, переключающим внимание в стрессовых
ситуациях, то есть позволяет нейтрализовать информационное
загрязнение человека. Летучие выделения многих растений
обладают фитонцидными свойствами, а именно способностью
подавлять жизнедеятельность микроорганизмов. Таким образом,
растения могут предотвратить или снизить вероятность
инфекционного загрязнения организма человека. Растение в
процессе жизнедеятельности выделяет активные вещества
(терпеноиды, эфирные масла и т.д.), обладающие способностью
связывать промежуточные продукты обмена, образующиеся при
действии
на
организм
вредных
химических
веществ.
Следовательно, активные вещества растений способны прямо
(катализация реакций детоксикации химических веществ) или
косвенно (защита иммунной системы организма) снизать
химическое загрязнение организма человека. Известно, что
многокомпонентный состав растительных выделений способен
оказывать терапевтическое воздействие. У людей, находящихся в
атмосфере, богатой активными растительными веществами,
увеличиваются защитные силы организма, нормализуются
процессы возбуждения и торможения в коре больших полушарий
головного мозга, повышаются работоспособность и выносливость
40
при физических нагрузках. В настоящий момент возросла доля
ионизирующего типа загрязнения организма человека, что
непосредственно связано с загрязнением атмосферного воздуха.
Загрязненный воздух преимущественно состоит из положительных
ионов, что отрицательно сказывается на здоровье человека. В
большинстве
случаев
растительные
вещества
являются
источниками образования отрицательных ионов, которые в свою
очередь повышают резистентность организма, работоспособность,
адаптационные возможности и энергетический потенциал
организма [40].
Принимая во внимания весь спектр функциональных
способностей растений влиять на типы загрязнений организма
человека, целесообразно выделить в медицинском фитодизайне
самостоятельное научное направление медико-экологический
фитодизайн (МЭФ-дизайн) [53].
Медико-экологический
фитодизайн
–
это
метод
фитопроектирования внутренней среды помещений, с целью
нейтрализации загрязнений организма человека с учетом экологии
растений.
МЭФ-дизайн
это
направление,
изучающее
взаимодействие биотической и абиотической составляющих
экологической системы внутренней среды помещений, в частности
растений, введенных с целью улучшения среды обитания человека
(рис. 1.1) [40].
Биотическая компонента внутренней среды
Животные
Растения
Микроорган
Абиотическая
компонента
внутренней
41
Человек
Рис. 1.1 Схема взаимодействия биотической и
абиотической составляющих компонент внутренней среды
помещений
Внутренняя среда помещений это условная
экологическая система все компоненты, которой взаимосвязаны
и оказывают взаимное влияние друг на друга. Биотическая
компонента внутренней среды помещений представлена
растениями, микроорганизмами, животными и людьми,
взаимодействующими посредством газообмена, визуального и
физического контактов. В свою очередь составляющие
биотической компоненты оказывают влияние на абиотические
составляющие внутренней среды помещений. Растения
способны изменять микроклиматические, визуальные,
химические и физические параметры абиотической
компоненты, которая, в свою очередь, оказывает влияние на
человека. Человек в процессе своей жизнедеятельности влияет
на абиотическую компоненту, тем самым, изменяя условия
развития растений. Следовательно, все компоненты
экологической системы помещений взаимосвязаны и
оказывают взаимное влияние друг на друга.
МЭФ-дизайн, как научное направление формируется за
счет ассимиляции определенных элементов частных наук,
привлекаемых для решения экологических и медицинских задач
МЭФ
Комплекс
естественн
ых наук
Комплекс
экологических
наук
Комплекс
гуманитарн
ых наук
Физика
Химия
Экология
растений
Психология
Социология
(рис. 1.2) [40].
42
Рис. 1.2 Схема взаимодействия наук
Представленная схема свидетельствует о науках,
принимающих участие в решении экологических задач, а так же о
вкладе наук в структуру МЭФ-дизайна.
Наибольший объем информации и методов
исследования для МЭФ поставляет комплекс экологических
наук. Остальные науки играют по нашему мнению роль
базовых дисциплин.
Объектом исследования МЭФ-дизайна является
внутренняя среда помещений, которая представляет собой
искусственно созданную экосистему. Это замкнутая система,
которая не может существовать самостоятельно, поскольку
экологически не репродуктивна. Живучесть этой экосистемы
обеспечивается непосредственным вмешательством человека.
Процесс формирования внутренней среды можно представить в
виде последовательного движения по следующим блокам:
конкретизация видов деятельности – выявление параметров
системы – определение методов улучшения среды (рис. 1.3)
[40].
Итак, внутреннюю среду помещений формируют факторы
нападения и защиты, способные компенсировать или устранить
неблагоприятные воздействия, а так же трудовые процессы
происходящие в данной среде. К сожалению, на данный момент,
факторы защиты являются не обязательным компонентом
внутренней среды. Поэтому особенностью искусственно
созданной экосистемы, является отсутствие в ней активных
веществ продуцируемых растениями - главных составляющих
воздушной среды.
43
Рис. 1.3 Схема процесса формирования внутренней среды
ЛФОВ разнообразны по компонентному составу и
включают в себя компоненты по структуре, химическим и
биологическим характеристикам схожие с соответствующими
веществами, находящимися в тканях человека. Растения и
животные содержат вещества единой природы – белки. Человек
может заимствовать из воздуха те компоненты, которых ему не
хватает. Необходимо учесть, что искусственная среда обеднена
или вовсе лишена веществ, которые играют большую роль в
защите человека от вредных экологических фактов. В
повседневной жизни люди испытывают их острый дефицит.
Поэтому становиться очевидной прямая необходимость введения
растений во внутреннюю среду помещений как фактора защиты от
ряда негативных воздействий.
Предметом исследования МЭФ является комплекс
возможностей растений нивелировать процессы загрязнения
организма человека. На данный момент выделяют несколько
основных функций: экологическую, психологическую и
медицинскую [40].
44
Экологическая
функция,
как
отмечалось
выше
,обусловлена бактерицидным и антивирусным действием
растений, а также их поглотительной и детоксицирующей
способностью по отношению к загрязняющим веществам.
Механизм бактерицидного действия ЛФОВ заключается в
снижении проницаемости и деструкции цитоплазматических
мембран, уменьшении интенсивности метаболизма и активности
аэробного дыхания микроорганизмов. Однако, по мнению ряда
авторов бактерицидное действе ЛФОВ вызвано их способностью
повышать естественный радиоактивный фон воздуха и его
ионизацию [15]. Образование в воздухе активных радикалов при
возбуждении молекул ароматических веществ - компонентов
ЛФОВ происходит под действием радиоактивного излучения и
ионизации воздуха.
Электрически нейтральные ЛФОВ, соединяясь с
легкими аэронами воздуха и получая электрический заряд,
превращаются в электроаэрозоли, энергия которых в 100 раз
выше, чем энергия тяжелых ионов. В этом случае так же
возрастает бактерицидная активность воздуха. Кислород,
лишенный электрических зарядов, неактивен. Свободные
электроны, присоединяясь к молекулам кислорода, превращают
их в отрицательно заряженные ионы [55].
Таким образом, ЛФОВ выполняют функцию обеспечения
атмосферы биологически активным кислородом.
Механизм поглотительного действия растений связан с
использованием организмом человека химических соединений
воздуха
для
обеспечения
внутренних
процессов
жизнедеятельности. Механизм детоксицирующего действия
растений может быть связан с выделением комплекса активных
веществ при концентрации 5 мг/м3, участвующих в процессах
очищения воздуха [8].
Экологическая
функция
растений
способствует
уменьшению или полному устранению факторов химического,
физического, биологического и пр. типов загрязнения организма
человека.
Психологическая функция заключается в
стимулирующем, тонизирующем и успокаивающем действии
45
посредством влияния активных веществ растений и их формы,
цвета и т. д. на нервную систему человека [80].
Медицинская функция обусловлена действием ЛФОВ
на обменные процессы человека, ферментные, гормональные
системы и систему иммунитета [9, 13, 31, 37,52].
Медицинская функция растений позволяет увеличить
способность организма человека противостоять
неблагоприятным факторам среды, тем самым уменьшая
вероятность возникновения выше перечисленных видов
загрязнения организма человека.
Классификация методов МЭФ-дизайна
В основе классификации методов МЭФ-дизайна
заложены понятия о загрязнение организма человека и
внутренней среды помещений. В связи с этим выделяют пять
типов методов: физические, химические, биологические,
информационные и медицинские. Внутри каждого типа
выделяют классы методов на основе принципа воздействия на
факторы внутренней среды. Так, например, в физическом типе
методов выделен увлажняющий, шумопоглащающий,
светорассеивающие классы методов. В биологическом:
бактерицидные, фунгицидные и антивирусные классы методов
(табл. 1.3) [40].
Как правило, любые показатели внутренней среды
помещений (химические, биологические, физические и т.д.)
можно компенсировать, стимулировать или увеличивать,
подавлять или уменьшать. Эти три принципа воздействия на
факторы, различные по своему характеру, так же отражены в
классификации.
Дальнейшее развитие классификации методов МЭФдизайна возможно при более детальном их разделении на
подвиды и группы по механизму воздействия на компоненты и
средообразующие факторы внутренней среды помещений, по
времени и интенсивности воздействия и т.д.
46
Таблица 1.3
Классификация методов медико-экологического фитодизайна
Тип
Физический
Химический
Биологические
Информационн
ые
Медицинские
Класс
Увлажняющие
Шумопоглощающие
Светорассеивающие
Фитофильтрационные
Аккумулятивные
Деструктивные
Бактерицидные
Фунгицидные
Антивирусные
Акцентирующие
Релаксационные
Антистрессовые
Кардиологические
Иммунологические
Бронхолитические
Спазмолитические
Седативные
Вид
Угнетаю Компенс
щие
аторные
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Стимулир
ующие
+
+
+
+
+
+
+
+
1.3 Экологическая характеристика современных интерьеров
В действующей нормативно методической
документации выделяют несколько классификаций помещений.
Прежде всего, помещения делят на производственные и
общественные. В свою очередь общественные помещения
классифицируются по категориям, в зависимости от вида
деятельности и предназначения. Так в ГОСТе 30494-96
выделено 6 категорий. Украинские исследователи выделяют
шесть типов интерьера, характеризуемые определенными
параметрами, а именно освещенностью, температурой и
относительной влажностью [31].
Независимо от классификаций современное помещение это
сложная система, сочетающая в себе огромное количество
факторов, разнообразной природы. Внутренняя среда большинства
современных помещений не отвечает комфортным условиям
47
жизнедеятельности человека. Как правило, отмечается
химическое, биологическое, визуальное, и физическое
загрязнения.
Химическое загрязнение внутренней среды помещений
Любое помещение насыщенно веществами и
материалами, которые редко встречаются в живой природе, и
вследствие чего вызывают огромное количество проблем
связанных со здоровьем человека, обитающего в нем. Согласно
многочисленным исследованиям в воздухе жилых и
общественных зданий одновременно присутствуют более 100
летучих химических веществ, относящихся к различным
классам химических соединений, в том числе к предельным,
непредельным и ароматическим углеводородам, галогенным
углеводородам, спиртам, фенолам, простым и сложным эфирам,
альдегидам, кетонам, гетероциклическим соединениям и
аминосоединениям [57]. Кроме того, в воздухе закрытых
помещений содержатся и аэрозоли металлов: свинца, кадмия,
ртути, меди, цинка, никеля, магния, хрома и др. Большинство из
этих веществ обладают высокой токсичностью и относятся к 1му и 2-му классам опасности [10, 57, 58, 75].
Исследования с помощью высокочувствительных
методов химического анализа, позволили обнаружить и
идентифицировать летучие органические соединения (ЛОС),
которые выделяются из стройматериалов в воздушную среду
(табл. 1.4).
В список летучих веществ входят соединения фосфора,
серы, фтора, фенол, стирол, толуол, органические кислоты,
ксилолы, формальдегид, ацетон, аммиак и др. Источниками
этих соединений являются поливинилхлоридные материалы, а
именно панели, пленки, покрытия для пола и др. (табл. 1.4 - 5).
Ковровые покрытия, широко используемые в современных
интерьерах, выделяют стирол, ацетофенон, сернистый ангидрид
(табл. 1.4 - 5). Лакокрасочные покрытия являются источниками
запахов, появление которых обусловлено присутствием ЛОС с
разным уровнем токсического действия на организм человека
(табл. 1. 5).
48
Рядом авторов сформулированы общие требования,
предъявляемые к качеству стройматериалов с
регламентированием санитарно-гигиенических норм [10].
Выделение стройматериалами летучих компонентов не
должно превышать ПДК по их общей концентрации для
атмосферного воздуха жилых помещений.
Таблица 1.4
Строительно-отделочные материалы, обладающие
потенциальной экологической опасностью [10].
Материал
Область
применения
Химические
добавки
Неорганическ
ие вяжущие
Стены, отделка
стен
Полимерные смолы,
отходы производства
полимеров
Выделяемые
токсические
вещества
Соединения фосфора,
металлы, соединения
фтора, ЛОС
Бетонные
Изготовление
несущих
конструкций,
стен,
перекрытий
Пластификаторы,
отходы производства
полимеров
Соединения серы,
фосфора, соли
тяжелых металлов
Природный
гранит
Фундамент
зданий, отделка
Теплоизоляци
онные
Полимерные
Теплоизоляция
помещений,
трубопроводов
Покрытия
потолков, стен,
полов
-
Радон
Смолы, органические
вяжущие материалы
Фенол, формальдегид,
стирол, толуол,
органические кислоты
Пластификаторы,
отвердители и др.
ЛОС
Лакокрасочны
е
Отделочные
работы
Отходы химических
производств,
отвердители
Этилацетат, толуол,
фенол, ксилол,
крезолы и др.
Древ.волокнистые
и древ.стружечные
Домостроение,
изготовление
мебели
Органические смолы
Формальдегид, фенол,
аммиак, ацетон, толуол
49
Источниками токсических веществ в воздушной среде
помещений могут быть мебель, одежда, обувь, бытовая техника
и другие предметы интерьера и быта. Чаще всего эти предметы
изготавливаются из полимерных материалов
(поливинилхлоридные, полиизобутиленовые, полиизопреновые,
фенилвинилилоксановые фторорганические каучуки и резины и
др.) [56].
Таблица 1.5
Факторы воздействия на организм человека в современных
жилых помещениях и их последствия [39].
№
1.
Вещество /
агент
Угарный газ
(СО)
Источник
Печи, обогреватели,
неполное окисление
органических остатков в
погребах
Газовые приборы
2.
Метан
3.
Оксиды азота
Печи, плиты, открытое
пламя
4.
Дым
Курение табака
5.
6.
Бенз(а)пирен
Метиленхлори
ды
Трихлорэтан
Сигареты, печи
Краски
Тетрахлорэтил
ен
Формальдегид
Одежда после химчистки
7.
8.
9.
Аэрозольные болоны
Мебель и др. предметы
50
Риск болезней и
другие последствия
Смерть при концентрации
свыше 0,2 %. При меньших
головная боль поражение
системы дыхания
Взрывы, пожары,
отравления
Поражение легких,
головная боль, детские
болезни
Рак легких, поражение
легких и мозга
Рак легких
Нервные болезни, диабет
Поражение дыхания и
мозга
Рак, поражение нервной
системы, почек, печени
Поражение глаз, мозга и
дыхания
10.
Хлороформ
11.
12.
Стирен
Асбест
13.
Бактерии,
вирусы, грибки
14.
Радон
15.
Шум
16.
Электромагнит
ные волны
Горячий душ
хлорированной водой
Искусственные ковры
Изоляция труб,
виниловые покрытия
Увлажнители
кондиционеров, люди,
животные
Грунт, бетонные стены,
гранит
Все громкоговорители,
бытовые приборы
Бракованные СВЧ-печи и
бытовые приборы
Рак
Поражение почек и печени
Рак, поражение легких
Грипп, «болезнь
легионеров» и др. болезни
Рак легких
Деградация слуха, неврозы
Повреждения глаз
Загрязнение воздушной среды закрытых помещений
происходит вследствие жизнедеятельности самого человека
посредством выделения конечных продуктов обмена веществ.
Биохимики установили, что кроме стандартных компонентов
(СО2, N2, O2, H2O) в выдыхаемом человеком воздухе
содержится более ста летучих соединений, присутствующих в
малых количествах (ацетон, ацетальдегид, изопрен, метанол,
этанол, метилфуран, пропиловый и изовалериановый
альдегиды, метилмеркаптан, сероводород, серооксид углерода и
сероуглерод). Многие из этих соединений обладают
токсичностью, поэтому они получили название
антропотоксинов. Их содержание в выдыхаемом воздухе
колеблется в широком диапазоне – от 0,06 до 50 мг/м куб. и
зависит от состояния здоровья человека. Во внутренней среде
помещений накопление антропотоксинов ведет к снижению
работоспособности человека, появлению тягостных ощущений,
снижению функциональных возможностей организма и т. д.
[39].
Еще одним источником загрязнения воздушной среды в
помещениях являются плиты, печи или камины. При сгорании
природного газа расходуется много кислорода, и выделяются
загрязняющие вещества. Канцерогены образуются и при
курении, посредством вступления в реакцию образующегося
при горении сигареты оксида азота с органическими аминами.
51
В результате реакции образуются нитрозоамины – одни из
самых сильных канцерогенов [10] (табл. 1.4).
Химический состав воздуха внутри помещений
формируется и в результате химических превращений. Так, под
действием ультрафиолетового излучения или в присутствии
следов озона и оксида азота в воздушной среде углеводороды
подвергаются трансформации. Например, при деструкции в
этих условиях малотоксичного пентана образуется 26 новых
соединений с более высокой токсичностью (формальдегид,
ацетальдегид, акрилонитрил, муравьиная кислота). При
деструкции фенола обнаружены 25 соединений: нитрофенол,
бензальдегид, ацетофенон, ацетальдегид и др. [59].
Для оценки значимости рассматриваемой проблемы
необходимо помнить, что воздушная среда в зданиях
формируется в основном под влиянием: а) атмосферного
воздуха и б) мощности внутренних источников загрязнения.
Поскольку все здания имеют постоянный воздухообмен
с внешней средой была установлена зависимость загрязнения
воздушной среды жилых помещений от атмосферного воздуха
для таких веществ, как оксид углерода, оксиды азота, свинец,
хром, кадмий, медь, железо, цинк. И в тоже время
концентрации летучих органических соединений
(формальдегида, фенола, стирола, бензола, ацетона,
этилацетата, метилбензола, ксилола, толуола и др.) в воздушной
среде помещений может превышать концентрации в
атмосферном воздухе в 4 раза и более. Это указывает, что
основным источником их поступления в воздушную среду
помещений являются внутренние источники загрязнения [15].
В настоящее время доказано и количественно оценено
влияние различных уровней химического загрязнения воздушной
среды жилых и общественных зданий на такие показатели
состояния здоровья населения, как общая заболеваемость,
аллергопатология, иммунный статус и др.
Бластомогенная активность химических веществ.
С вытеснением натуральных изделий, и внедрением
синтезированных
на
основе
полимерных
материалов,
52
онкозаболеваемость и смертность от рака, особенно в
высокоразвитых странах, значительно возросла.
Считают, что 75% онкологической патологии
вызывается химическими факторами. Изменилось не только
количество бластомогенов во внешней среде, но и характер их
действия, определяющийся длительным поступлением веществ
в организм различными путями в малых дозах и концентрациях,
а также возможность комбинированного и комплексного
действия [57].
Анализ
различной
литературы
показывает,
что
экспериментальным методом выявлены сотни химических
соединений, обладающих в различной степени бластомогенной
активностью. Особенно свойственно это полициклическим
углеводородам, а также другим продуктам переработки нефти и
каменноугольной смолы; многим красителям, синтезируемым на
основе ароматических аминов.
Мутагенная активность химических веществ,
эмбриотропное действие. Влияние полимерных строительных
материалов на репродуктивную функцию организма [15].
Поступающие в организм чужеродные химические
вещества могут вызывать мутационные изменения во всех органах
и тканях в зависимости от защитной функции барьерных
механизмов.
Различают мутагенез в половых клетках и клетках
соматических органов. Следствием же мутаций в половых клетках
может быть гибель зигот, эмбрионов, плодов, индивидов на
разных стадиях развития или воспроизведение мутаций из поколения в
поколение.
Установлено, что комплекс веществ формальдегид-фенол,
выделяющийся из фенолформальдегидных термоизолирующих
пенопластов, оказывает гонадо - и эмбриотоксическое действие, т.
е обладает эмбриотропным эффектом (наблюдалась гибель
эмбрионов, уменьшение массы плодов и плаценты и др.).
Отдельно стоит уделить внимание влиянию химических
веществ на репродуктивную функцию организма.
53
Все чаще ученые увязывают рост врожденной патологии
детей, а также учащение случаев бесплодия, спонтанных абортов с
растущим химическим загрязнением окружающей среды.
Выявлен набор веществ, влияющий на репродуктивную
функцию организма, среди которых ведущее место занимают:
стирол, дивинил, формальдегид, амины и др.
Проведенные исследования впервые позволили сделать
вывод о том, что сложные комплексы химических веществ,
мигрирующих из ПСМ в воздушную среду, могут оказывать
неблагоприятное влияние на различные стороны
репродуктивной функции организма. Причем пороги
эмбриотоксического, гонадотропного и тератогенного действия
значительно ниже порога их общетоксического действия [41].
Аллергенная
активность
формальдегида
при
ингаляционном поступлении в организм.
В комплексе веществ, выделяющихся во внешнюю
среду в процессе эксплуатации и старения
формальдегидсодержащих смол, значительный удельный вес
занимает формальдегид [15].
Воздушная среда, окружающая человека, загрязняется
формальдегидом также в процессе сгорания газа и в результате
сложных и многообразных фотохимических реакций, протекающих
в атмосфере при активации ультрафиолетовой реакции солнца.
К настоящему времени достаточно полно изучены
токсические свойства этого соединения и определена роль его в
развитии контактного дерматита.
Формальдегид при ингаляционном проникновении в
организм обладает аллергенной активностью, степень проявления
которой зависит от дозы вещества. Наиболее выраженные
изменения отмечаются при действии формальдегида в
концентрации
0.035 мг/м3, то
есть
концентрация,
соответствующая
допустимому
уровню,
является
аллергенноопасной.
Физическое загрязнение внутренней среды
Из всего спектра физических загрязнений внутренней
среды помещений коррекции метод МЭФ-дизайна поддаются в
основном физических факторов, влияющих на теплообмен
54
человека с окружающей средой и определяющие его
самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность
труда, то есть микроклиматические показатели.
Показателями микроклимата являются температура,
относительная влажность, скорость движения воздуха и
тепловое излучение. Формирование микроклимата зависит от
характера деятельности человека, от планировки помещений,
свойств строительных материалов, климатических условий
данной местности, вентиляции и отопления [34].
Температура
Температура воздуха является постоянно действующим
фактором окружающей среды. Она обеспечивает оптимальное
тепловое состояние человека, при котором человек не
испытывает дискомфортных теплоощущений и сохраняет
высокую работоспособность без напряжения механизмов
терморегуляции. Недопустимо тепловое состояние с
чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции,
приводящим к нарушению состояния здоровья [33].
При гигиеническом нормировании микроклимата в
производственных помещениях исходят из поддержания
теплового состояния работающих на оптимальном или
допустимом уровне. Нормы микроклимата дифференцированы
с учетом периода года, категории работ по уровню энергозатрат
(в ваттах). Для жилых, общественных и административных
помещений установлены оптимальные и допустимые
параметры температуры для холодного и теплого периодов
года. Например, для теплого периода года оптимальной
считаются температура 22—24 °С и допустимой для этого
периода года температура 20—28 °С [18, 19].
Свойства строительных материалов (теплоемкость) в
значительной степени определяют микроклиматические
условия помещения. Так, дерево медленно нагревается и
быстро отдает тепло, стены прогреваются в различной степени.
При разнице между температурой воздуха и стенами
помещения более 6 0С, создаются условия для быстрого
переохлаждения организма [15, 16].
55
На формирование микроклимата помещений влияют также
воздухопроницаемость и гигроскопичность строительных
материалов. Чем они выше, тем существеннее снижается
температура воздуха. Большое значение имеет и остекление
помещения. В последние годы стали строить дома с большими
оконными проемами. Такое «ленточное» остекление способствует
нестабильности микроклимата помещения. У оконного стекла
зимой формируются холодные потоки воздуха, летом – теплые, что
ведет к существенным перепадам температуры воздуха по
вертикали и горизонтали [40].
Влажность
Влажность воздуха имеет большое значение, поскольку
влияет на теплообмен организма с окружающей средой [15].
В гигиенической практике учитывают относительную
влажность воздуха, так как она влияет на процессы теплоотдачи
человека путем потоиспарения [63].
При сочетании высокой температуры воздуха и высокой
относительной влажности (более 90%) испарение пота
практически исключено, поверхность кожи не охлаждается,
наступает перегревание организма. При высоких температурах
воздуха низкая и умеренная относительная влажность (до 70%)
способствует усиленному потоиспарению, что исключает
перегревание. При низких температурах сухой воздух
уменьшает теплопотери вследствие плохой теплопроводности
[15].
Неблагоприятное влияние сухого воздуха проявляется
только при крайних степенях его сухости. Чрезмерно сухой воздух
при низкой относительной влажности (менее 20%) иссушает
слизистую оболочку носа, глотки и рта. На слизистых оболочках
образуются трещины, которые легко инфицируются, что
способствует развитию воспалительных явлений. Для жилых,
общественных и административных помещений в ГОСТе 30494-96
установлены оптимальные и допустимые параметры относительной
влажности воздуха для холодного и теплого периодов года.
Например, для теплого периода года оптимальной считаются
относительная влажность 40—60%, допустимой 20-60%.
56
Компенсировать недостаток влажности в помещении
можно с помощью методов медико-экологического фитодизайна.
Введение широкого спектра тропических растений в помещение
способно увеличить влажность воздуха на 20 %, тем самым
приблизить микроклиматические параметры к оптимальным
значениям.
Подвижность воздуха
Подвижность воздуха влияет на теплопотери организма
путем конвекции и потоиспарения. При высокой температуре
воздуха его умеренная подвижность способствует охлаждению
кожи. Повышенная подвижность воздуха влияет на процессы
обмена веществ на рефлекторном уровне, по мере понижения
температуры воздуха и увеличения его подвижности
повышается теплопродукция [15]. Оптимальной для теплого
периода года считается скорость движения воздуха не более 0,1 м/с,
допустимой не более 0,2 м/с [63].
Видимый свет оказывает общебиологическое действие,
что проявляется в определенном воздействии на
функциональное состояние центральной нервной системы, а
через нее на все органы и системы организма человека.
Организм реагирует не только на ту или иную освещенность, но
и на спектр солнечного света. Оптимальные условия для
зрительного аппарата создают волны зеленой и желтой части
спектра [73].
При гигиеническом нормировании видимого излучения
(лучи с длиной волны 400—760 нм), кроме оптимальной
величины, определяется и нижняя граница, за которой
зрительный анализатор не может выполнять работу в заданном
объеме. Верхняя граница норматива в условиях искусственной
световой среды определяется, прежде всего, техническими и
энергетическими возможностями. Видимое излучение
создается естественными и искусственными источниками света
с различными спектральными характеристиками. Длительное
отсутствие или недостаточность видимого излучения может
приводить как к нарушениям функционального состояния
отдельных органов и систем, так и к развитию ряда
патологических состояний (аномалии рефракции, нарушения
57
биологических ритмов, изменения в центральной нервной
системе, нарушения биохимических и иммунных реакций) [15].
В настоящее время гигиенического нормирования
максимальной длительности естественного освещения не
существует. Нормы искусственного освещения
дифференцированы с учетом размера объекта различения,
контраста объекта с фоном и характеристики фона. В
соответствии с этим зрительные работы разделены на разряды и
подразряды. Нормируемый уровень освещенности зависит от
характеристики фона, размера различаемой детали и контраста
объекта с фоном. Максимальный нормируемый уровень
освещенности для работ наивысшей точности при
комбинированном освещении составляет 5000 лк (при малом
контрасте и темном фоне); минимальный уровень
освещенности при общем освещении для работ малой точности
и грубых работ равен 200 лк [63]. Соблюдение норм
освещенности при различных видах работ обеспечивает
нормальную работу зрительного анализатора.
Биологическое загрязнение внутренней среды
Воздушная среда помещений является одной из
существующих сред обитания микроорганизмов как
свободноживущих, так и паразитических. Микрофлора почвы и
воды более обильна, чем воздуха. Это связано с
неблагоприятными условиями, складывающимися в воздушной
среде помещений. Отсутствие питательных веществ, наличие
солнечных лучей и высушивания обуславливают быструю гибель
микроорганизмов в воздухе [15].
Видовой и численный состав микрофлоры воздуха
весьма вариабелен и динамичен. В воздухе часто встречаются
пигментные сапрофитные бактерии (микрококки, сарцины),
споровые формы, палочки, актиномицеты, плесневые,
дрожжевые грибы и др. Наряду с сапрофитами в воздухе
встречаются патогенные и условно-патогенные
микроорганизмы, споры грибов из родов Aspergillus, Mucor,
Penicillium [70]. Степень обсемененности воздуха
микроорганизмами зависит от вентиляции, количества людей в
58
помещении, характера помещения и его назначения, а также от
ряда других факторов.
Значительные изменения претерпевает микрофлора
воздуха в зависимости от времени года. Воздух помещений
содержит в основном микрофлору дыхательных путей, кожи
человека. Многие из представителей этой микрофлоры
способны переживать в воздухе в течение времени,
достаточного для инфицирования находящихся в помещении
людей. Санитарное состояние воздуха оценивают по
микробному числу – количеству микроорганизмов,
обнаруженных в 1 см 3 воздуха [66].
Степень обсемененности воздуха микроорганизмами
является динамичной величиной, которая может являться
причиной возникновения ряда заболеваний и поддается
коррекции методом МЭФ-дизайна.
Визуальное загрязнение внутренней среды
Визуальная среда помещений оказывает существенное
влияние на самочувствие человека.
Под видимой средой понимают окружающую среду,
которую человек воспринимает через орган зрения во всем ее
многообразии. Это лес, берег моря, горы, здания, сооружения,
интерьер жилых зданий, производственные помещения и т.д.
Всю видимую среду можно разделить на две части:
естественную и искусственную. Естественная видимая среда
находится в полном соответствии с физиологическими нормами
зрения. Искусственная среда во многих случаях находится в
противоречии с [80]. Преобладание искусственной среды над
естественной возникло за последние 50 лет в связи с всеобщей
урбанизацией. Цивилизация координальным образом изменила
характер зрительного процесса. Возрастающая нагрузка на
зрение не соответствует физиологическим возможностям глаза,
в частности автоматии саккад [81].
Автоматия саккад
Глаз - самый активный из органов чувств, он никогда не
стоит на месте, постоянно перемещается в двух основных
59
плоскостях (горизонтально и вертикально). Он осуществляет
анализ окружающего пространства путем помещения объекта в
область ясного видения. Существуют два вида движения медленные и быстрые. Быстрые движения получили название
саккад. Глаз совершает много саккад, примерно 2 или более в
секунду. Наличие такого большого количества склад означает,
что зрительная ось глаза меняет свои направления через каждые
полсекунды. Исходя из этого, можно утверждать, что глаз постоянно
сканирует окружающее пространство [80].
Саккады обладают таким свойством как автоматия.
Автоматия саккад резко увеличивает область охватывания
видимой картины. Благодаря автоматии саккад, амплитуда
которых, варьирует от 2 до 15, телесный угол видимого
пространства увеличивается в десятки раз. Такое сканирование
дает нам возможность обежать взглядом встречного человека
во весь рост с расстояния 4-5 м [81]. Автоматия саккад
возникла, с точки зрения эволюции, как необходимость
создания непрерывного перемещения видимой картины с цель
получения наивысшей информации.
Влияние видимых объектов на автоматию саккад.
Визуальную среду человека формируют предметы
различной величины, разной четкости, цвета, часть из которых,
он видит хорошо, а часть плохо. Исследования показали, что на
автоматию саккад может оказывать влияние ряд факторов:
яркость объекта, его размер, конфигурация. На основе этого
выделяют гомогенную и агрессивную видимую среду [81].
Гомогенная видимая среда - это такая среда, в которой
либо совсем отсутствуют видимые элементы, либо число их
резко снижено. В современных условиях человек часто
сталкивается с гомогенной средой в городе, на производстве и в
транспорте, дома и на работе. Глядя на гладкие поверхности
глазу не за что зацепиться после саккады, он как бы
оказывается в дезориентированном пространстве, испытывает
затруднения и расходует много энергии [80].
Агрессивная видимая среда - окружающая среда, в
которой человек видит большое количество одинаковых
60
элементов. Эксперименты, проведенные В.А. Филиным,
показали, что агрессивное видимое поле является мощным
зрительным раздражителем и приводит к высокой нагрузке на
нервную систему. При желании зафиксировать объект на
агрессивном поле число саккад резко снижается, вследствие
чего наступает быстрое утомление [80].
В условиях города человеку довольно часто приходится
встречаться с примерами агрессивной и гомогенной среды.
Такая ситуация происходит всякий раз, когда человек
находиться в движущемся транспорте, в метро, на
производстве, дома и т.д. [81].
Большинство строительных и отделочных материалов
не соответствуют требованиям видеоэкологии. Например,
дырчатые плиты, кирпичи, кафель, жалюзи, подвесные потолки
и т.п. Вследствие чего современный человек находится в
неблагоприятной визуальной среде. К вопросом видеоэкологии
можно отнести и влияние цвета на сознание, и здоровье
человека. Воздействие цвета подтверждено экспериментальным
путем и зависит от количества цвета, качества, времени
воздействия и т.п. Например, красный цвет возбуждает
нервную систему, вызывает учащение дыхания и пульса и
активизирует работу мускульной системы. Влияние на человека
оказывает не только отдельный цвет, но и его сочетания.
Большое значение имеет расположение цветов в пространстве.
Так цвет, расположенный по вертикали воспринимается легким,
диагональ- динамика, горизонталь устойчивость [86].
Таким образом, визуальная среда помещений оказывает
большое влияние на самочувствие человека. Отсутствие
гомогенных агрессивных полей и правильные цветовые
решения оформления визуального пространства позволяют
создать комфортные условия жизнедеятельности человека.
Уменьшить негативное воздействие со стороны визуальной
среды способны растения. Они оживляют голые гомогенные стены
и прикрывают агрессивные поля. Скрывают негативные моменты
в формировании визуальной среды города, интерьеров жилых
61
зданий и производственных помещений. Способны создавать
комфортную визуальную среду в местах обитания человека.
Контрольные вопросы к главе 1:
1. Когда и кем был открыт фитодизайн?
2. Какие
соединения
входят
в
состав
летучих
фитоорганических соединений?
3. Какими факторами обусловлена интенсивность выделения
ЛФОВ?
4. Под влиянием каких растений наблюдается общее
снижение микроорганизмов в воздухе?
5. Какие растения наиболее устойчивы к загрязненности
воздуха внутренней среды помещений?
6. Дайте определение МЭФ-дизайна?
7. Какие выделяют типы загрязнения организма человека?
8. Перечислите
основные
функции
растений,
компенсирующие факторы загрязнения организма человека?
9. Дайте характеристику основных видов загрязнений
современных помещений?
62
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ ПОМЕЩЕНИЙ
2.1 Подходы к улучшению внутренней среды помещения
и организации управления
В воздухе помещений могут содержаться загрязнители
бактериальной, химической, физической и другой природы, что
является следствием физиологических обменных процессов
человека, приготовления пищи, хозяйственной деятельности,
сгорания бытового газа, деструкции полимерных отделочных
материалов. Кроме того, загрязнения внутренней среды постоянно
пополняются загрязнителями, поступающими с приточным
атмосферным воздухом. В связи с этим становятся актуальным
развитие методов направленных на улучшение параметров внутренней
среды помещений.
Современное экологическое управление качеством
внутренней среды помещений строится на применении
интегрированных методов улучшения микробиологических,
микроклиматических, физических, визуальных и других параметров.
Интегрированные системы методов строятся по 2-х стадийному
принципу (рис. 2.1) [40]:
1-я стадия – проектирование методов улучшения параметров
внутренней среды помещений техническими средствами на этапе
принятия проектно-планировочных решений и строительства;
2-я стадия – корректировка параметров методами МЭФ-дизайна
на этапе промышленного дизайна помещений.
63
На современном уровне развития технологий выделяют
два основных подхода к улучшению внутренней среды
помещений. Прежде всего, это технологический подход
реализуемый при помощи технических средств и архитектурнопланировочных решений. Так, например, в жилых помещениях для
создания благоприятных условий воздухообмена используют
различные типы вентиляции и кондиционирования. Правильно
организованная вентиляция является важным элементом борьбы с
сыростью
помещений,
препятствует
распространению
возбудителей воздушно-капельных инфекций. В современных
квартирах осуществляется комбинированная система вентиляции,
т.е. в кухонно-санитарном блоке организована искусственная
вентиляция (вытяжка), в жилых комнатах – приточная. При
недостаточности
вентиляционных
устройств
применяют
современные методы кондиционирования, позволяющие очищать
воздух от бактерий, пыли, а также регулировать температуру
воздушных потоков. К технологическим методам улучшения
внутренней среды помещений относятся ионизаторы воздуха,
увлажнители и другие устройства. Все эти методы узко
специализированы, недостаточно эффективны, способны вызывать
побочные эффекты и сложны в техническом отношении.
На данном этапе развития науки об экологии помещений
особое место занимает биологический подход к улучшению
внутренней среды. Широкое распространение получил медикоэкологический
фитодизайн
(МЭФ-дизайн).
Это
методы
фитопроектирования внутренней среды помещений, с целью
нейтрализации загрязнений организма человека с учетом экологии
растений. Основной целью МЭФ-дизайна является улучшение
качества внутренней среды помещений посредством комплексного
использования растений для корректирования параметров среды и
укрепления здоровья человека. МЭФ-дизайн рассматривает
растения как обязательные многофункциональные объекты живой
природы,
способные
выступать
одним
из
факторов
средообразования внутреннего пространства помещений.
Организация экологического управления внутренней
средой помещения
Сравнительный анализ
показал, что микроклимат в
64
нормативной документации
помещениях оценивается в
зависимости от его назначения (производственное или
общественное). Требования к показателям микроклимата
производственных помещений содержаться в ГОСТе 12.1.005-88,
СанПиНе 2.2.4.548-96. Эти документы устанавливают одинаковые
значения оптимальной и допустимой температуры, относительной
влажности и скорости движения воздуха в зоне производственных
помещений, но разные требования к методам измерения
микроклимата. Так, в ГОСТе 12.1.005-88 измерения должны
проводиться в начале, середине и конце холодного и теплого
периода года, а в СанПиНе 2.2.4.548-96 в холодный и теплый
период года – в дни с температурой наружного воздуха,
отличающейся от средней температуры наиболее холодного и
0
наиболее
жаркого
не
более
чем
на
5
С.
65
42
Рис. 2.1 Схема интегрирования методов улучшения внутренней среды помещений
66
Частота
измерений
определяется
стабильностью
производственного процесса. Перепад температуры воздуха при
обеспечении
оптимальных
и
допустимых
показателей
микроклимата по горизонтали рабочей зоны должен составлять 4-6
0
С в зависимости от категории работ.
Требования к показателям микроклимата в
общественных зданиях установлены в ГОСТе 30494-96 «Здания
жилые и общественные. Параметры микроклимата в
помещениях». В данном нормативном документе выделено 6
категорий помещений, которые характеризуются различными
предъявляемыми к микроклиматическим параметрам нормами.
Так, например, в соответствии с ГОСТом 30494-96 помещение
поликлиники относится к 6 ой категории – помещения с
временным пребыванием людей (вестибюли, коридоры,
лестницы). Перепад температуры воздуха при обеспечении
оптимальных и допустимых показателей микроклимата по
горизонтали обслуживаемой зоны должен составлять 2-3 0С [18, 19,
73].
Сравнение нормативных документов показало, что к
микроклимату общественных помещений предъявляются более
жесткие требования, нежели к микроклимату рабочей зоны.
2.2 Этапы и уровни экологического управления внутренней
средой помещений
Предлагаемая структура экологического управления
внутренней средой помещений предназначена для грамотного
введения комнатных растений в помещение, которое
характеризуется рядом микроклиматических, биологических,
визуальных и других параметров. А так же, она позволяет выявить
недостатки выбранного помещения, корректировать и устранять
их, пользуясь всем спектром методов МЭФ-дизайна.
Структура экологического управления внутренней средой
помещений состоит из четырех уровней (рис. 2.2).
Первый уровень заключается в исследовании
выбранного помещения. Объектом МЭФ-дизайна могут
70
являться любые помещения. На этом уровне предполагается
сбор общей информации об объекте, а именно, адрес, размеры
помещения, отделка, визуальная среда, количество людей,
работающих в этом помещении, оснащение, функциональное
назначение и т.д.
Рис. 2.2 Уровни и этапы экологического управления
внутренней средой помещений [41]
71
Осуществляется мониторинг и анализ основных
экологических параметров характеризующих внутреннюю
среду помещений. Проводится медицинский мониторинг
функционального состояния организма людей находящихся в
условиях внутренней среды помещения.
На втором уровне (уровень подготовки помещения к
МЭФ-дизайну) по результатам оценки состояния внутренней
среды помещения, социального фактора и с использованием
информации обо всех исследованных ранее способностях
растений корректировать параметры среды, производится
индивидуальный выбор видового состава растений для
фитокомпозиций. Реализовывается этап разработки
рекомендаций.
Третий уровень предполагает проектирование медикоэкологического фитодизайна. Включает этапы создания
рабочего проекта и его визуализацию. Графическая проработка
проекта может проводиться с использованием программных
продуктов Arcon Home, Adob Photoshop, 3D max и д.р.
Четвертый уровень «Реализация проекта» заключается в
воплощении виртуального проекта в реальный и его
сопровождение в течение первого года. На этом уровне
осуществляется закупка всего ассортимента растений,
аксессуаров, вспомогательных элементов и т.д. Растения
пересаживаются в специально подготовленную почву, а затем
из них формируются фитокомпозиции. Композиционирование
растений осуществляется с учетом гармонических канонов
природы: самоподобия элементов, симметрии и асимметрии, а
так же принципа «золотого сечения» [58].
Готовая фитокомпозиция устанавливается на
постоянное место. Предоставляются рекомендации и
проводится медико-экологический мониторинг всех
компонентов внутренней среды помещения (рис. 2.2).
2.3 Система мониторинга микроклиматических параметров
72
и освещенности помещений
Внутреннюю среду помещений формируют факторы
разнообразной природы, которые в соответствии с правовыми и
нормативными документами, должны подлежать оценке.
Например, в условиях производственной среды, подлежат
оценке следующие показатели:
• вредные вещества в воздухе рабочей зоны
• параметры шума и вибрации
• микроклимат
• свет
В случае с общественными помещениями мониторинг
может
быть
ограничен
контролем
микроклиматических
параметров и света. Принимая во внимание основные задачи
МЭФ-дизайна к этим параметрам необходимо добавить
микробиологический и социальный мониторинг.
Мониторинг микроклимата внутренней среды
помещений необходим для эффективного выполнения медикоэкологического фитодизайна. Он позволяет установить
параметры микроклимата помещения, необходимые для
обеспечения нормального роста и развития растений и процесса
сохранения теплового баланса человека с окружающей средой.
А так же позволяет контролировать динамику
микроклиматических параметров внутренней среды
помещения, вызванных применением медико-экологического
фитодизайна.
Показателями, характеризующими микроклимат
помещений, являются:
•
•
•
•
•
температура воздуха
относительная влажность воздуха
скорость движения воздуха
результирующая температура помещения
локальная асимметрия результирующей температуры.
В соответствии с нормативным документом (ГОСТ
30494-96) параметры микроклимата в зоне помещения должны
73
соответствовать оптимальным или допустимым значениям в
зависимости от вида помещения [19].
При обеспечении оптимальных или допустимых
величин микроклимата:
• асимметрия результирующей температуры должна быть не
более 3,5 0С;
• перепад температуры воздуха по периметру помещения
должен быть не более 3 0С, а по высоте не более 2 0С;
• изменение скорости ветра должно быть не более 0,1 м/с;
• изменение относительной влажности не более 15 %.
Для обеспечения роста и развития растения вводимого в
помещения параметры среды должны укладываться в диапазон
величин, необходимых для обеспечения процесса фотосинтеза
(таблица 2.1) [43].
Таблица 2.1
Т, 0С
15-30
W,%
50-80
Освещенность, лк
Для светолюбивых
700-2000
Для теневыносливых
100-400
Требования к организации мониторинга
Измерения проводятся на рабочих местах, в точках на
расстоянии 0,5 м от внутренней поверхности наружных стен и
стационарных отопительных приборов в близи окна. Для
наружных стен со светопроемами и отопительными приборами
температура на внутренней поверхности измеряется в центрах
участков, образованных линиями продолжающими грани
откосов светопроема, а также в центре остекления и
отопительного прибора. Температуру, относительную
влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте
0,1; 0,4; и 1,7 м от пола, для школьных учреждений, на высоте
0,1; 0,6; и 1,7 м в помещение, где люди находятся в сидячем
74
положении, на высоте 0,1; 1,1; и 1,7 м в помещении, где люди
стоят или ходят [19].
Выбор точек и построение схем мониторинга
При выборе точек мониторинга учитываются все
факторы, влияющие на микроклимат помещения
(функционирование отопления, наличие оконных проемов).
Измерения температуры, влажности, скорости движения
воздуха проводиться в точках необходимых для нормирования
параметров применительно к человеку, и в местах возможного
расположения фитокомпозиций, что может быть обусловлено
архитектурной особенностью помещений (рис. 2.3. – 2.8).
На рисунках 2.3 – 2.8 представлены схемы мониторинга
микроклиматических параметров и освещенности помещений
кафедры экологического мониторинга и прогнозирования (рис 2.3
и рис. 2.4), фирмы МПФ АП «Люмэкс» (рис 2.5 и рис. 2.6) и
поликлиники РУДН (рис. 2.7 и рис. 2.8). Условные обозначения
показывают, в каком месте проводилось измерение (точка
измерения), каждой точке присвоен номер, отражающий номер
комнаты и номер точки измерения по порядку.
75
Рис. 2.3 Схема мониторинга параметров микроклимата
помещения кафедры экологического мониторинга и
прогнозирования
76
Рис. 2.4 Схема мониторинга освещенности кафедры
экологического мониторинга и прогнозирования
Рис. 2.5 Схема мониторинга освещенности помещения
фирмы МПФ АП «Люмэкс»
77
Рис. 2.6 Схема мониторинга параметров микроклимата
помещения
фирмы МПФ
АП «Люмэкс»
Рис. 2.7 Схема мониторинга параметров микроклимата
вестибюля поликлиники РУДН
78
Рис. 2.8 Схема мониторинга освещенности вестибюля
поликлиники РУДН
На схеме рис. 2.3 показаны профили, позволяющие
наблюдать динамику изучаемых параметров в пространстве.
Схемы включают в себя как точки необходимые для нормирования
параметров
микроклимата
по
СанПиНу
2.2.4.548-96
«Гигиенические требования к микроклимату производственных
помещений» и СНиПу 23-05-95 «Естественное и искусственное
освещение» для человека, так и точки необходимые для
нормирования тех же параметров для растений.
Для
определения
закономерности
распределения
освещенности в помещениях так же необходимо использовать
схемы мониторинга. Точки измерения освещенности должны
выбираться в соответствии с требованиями, приведенными в
нормативной документации. Измерения освещенности проводятся
в ясный и облачный день, утром, днем, вечером при
искусственном освещении или без него, в соответствии с задачами
исследования. Так, например, представленные на рис. 2.4 и рис.
79
2.6, рис. 2.8. схемы мониторинга освещенности удовлетворяют
требованиям, указанным в СНиПе 23-05-95 «Естественное и
искусственное освещение», а так же учитывают точки
планируемого размещения растений.
Для измерения выбираются точки:
• в центре светопроемов на расстоянии от стекла 0; 30; 130
см,
• в центре помещения,
• на поверхности рабочих мест,
• в местах непосредственного расположения композиций.
2.3.1 Измерение микроклиматических параметров
помещения
Под параметрами микроклимата помещений понимают
метеорологические условия внутренней среды, которые
определяются сочетаниями температуры, влажности, скорости
движения воздуха и теплового излучения, действующие на
организм человека. Измерения параметров проводятся по
стандартным методикам.
Анализ относительной влажности может проводиться с
применением аспирационного психрометра модели МВ-4М или
более современными моделями. Психрометр состоит из двух
термометров – сухого и влажного и вентилятора с каналами для
протягивания воздуха около резервуаров термометров. По
разности показаний термометров находят относительную
влажность по номограмме.
Температуру воздуха измеряют ртутным
термометром психрометра. Диапазон измерения
относительной влажности воздуха измеряется от 10 до 100%
при температуре воздуха от 50 до 400С. Диапазон измерения
температуры воздуха от –250до +500С [63].
Для замера скорости движения воздуха используют
шаровой кататермометр или более современные модели. Он
80
представляет собой палочный термометр с верхним и
нижним резервуарами. Перед измерением нижний резервуар
необходимо подогреть в воде с температурой не выше 60
0С. Далее термометр вытирают, помещают в место
измерения и наблюдают за падением столбика спирта.
Включают секундомер при отметке 38 0С и выключают при
достижении 35 0С. В начале и конце описанной процедуры
измеряют соответствующую температуру t1 и t2 воздуха, на
основании чего вычисляют величину:
Q=36,5-(t1+t2)/2,
Далее определяют теплоотдачу кататермометра:
H=F/t,
где F - фактор кататермометра, мкал/см
t - время падения столбика спирта с 38 до 35 0С.
По полученному соотношению Н/Q находят скорость
воздушного потока [63].
Освещенность
Для определения освещенности обычно используют
люксметры, например Ю116. Предел измерения освещенности
от 5 – 100000 лк. Прибор состоит из селенового фотоэлемента –
устройства, преобразующего лучистую энергию светового
потока в электрическую. Прибор имеет 2 шкалы, верхняя от 0
до 100 лк, нижняя от 0 до 30 лк. К прибору прилагается 4
насадки: К - рассеивающая насадка, и 3 ослабляющие (М ослабление 10, Р - ослабление 100, Т - ослабление 1000).
Ослабляющие насадки всегда используются вместе с насадкой
К. Измерения начинают с насадки Т, включают шкалу 100.
Если стрелка находится вне рабочего диапазона, переключают
шкалу 30. Если диапазон опять не рабочий, прибор выключают
и меняют насадку на следующую меньшую до тех пор, пока
стрелка не окажется в рабочем диапазоне. Измерение
освещенности рассчитывается как произведение показания
прибора на коэффициент ослабления прибора [73].
81
2.3.2 Методика работы с персоналом
Для оптимального выбора ассортимента растений,
используемых в композициях, с учетом состояния здоровья
персонала и их предпочтений можно использовать опросники и
тесты. Одним из вариантов может служить тест приведенный в
приложение 1. Тест состоит из 18 вопросов и четырех
возможных вариантов ответа на каждый. Анализ тестирования
персонала позволяет учесть при выборе ассортимента растений
для фитокомпозиций личные предпочтения каждого
сотрудника.
При разработке теста необходимо учитывать возрастной
состав коллектива, продолжительность рабочего дня,
отношение к работе и увлечения сотрудников.
Большое значение для МЭФ-дизайна имеют цветовые
предпочтения коллектива, так как одной из основных задач
проекта является создание комфортной для работы визуальной
среды помещения.
Общая заболеваемость коллектива может оцениваться
по частоте случаев общего недомогания на рабочем месте и
обращений к врачу. Сведения о наличии аллергических реакций
у человека позволяют исключить из фитокомпозиций виды
растений способные вызывать аллергию.
Большая часть вопросов теста должна касаться
определения отношения человека к присутствию растений на
рабочем месте и его готовности ухаживать за ними. Это
позволяет правильно выбирать растения по степени
прихотливости, внешнему виду и цветовой гамме.
2.3.3 Микробиологический мониторинг среды
82
Микроорганизмы потенциально всегда присутствуют в
воздухе помещений.
Для контроля микробиологического загрязнения
воздуха применяют два метода – пассивный (качественный) и
активный (количественный). Активный метод осуществляется
при помощи приборов. К наиболее часто используемым
приборам относятся импакторы и центрифужные
пробоотборники, где применяется плотная агаровая
питательная среда. На выбор того или иного прибора
оказывают влияние такие факторы как ожидаемая
концентрация колониеобразующих единиц в воздушной среде,
чувствительность бактерии к процедуре проботбора, время и
продолжительность отбора пробы и т.д.
Пассивный метод контроля основан на осаждении
микроорганизмов из воздуха на поверхности плотных
питательных сред.
Для
микробиологических
исследований
воздуха
помещений может использоваться метод самопроизвольного
осаждения микроорганизмов из воздуха на чашки Петри с мясопептидным агаром (МПА). Перед разливкой в чашки Петри МПА
расплавляют на водяной бане, затем остужают до 50-55 0С и
заливают слоем примерно 0,5 мм в стерильные чашки. Чашки
Петри с МПА подсушивают в стерильном боксе под
ультрафиолетовыми лучами. Бактериологические чашки с МПА
оставляют открытыми в исследуемом помещении на 5 минут,
затем их закрывают и помещают в термостат с температурой 37 0С
на 48 часов для получения колоний. Принято считать, что на
площади 100 см2 МПА оседает за 5 минут приблизительно столько
микроорганизмов, сколько их содержится в 10 л воздуха [70].
Поэтому полученное число колоний пересчитывают на
имеющийся объем помещения.
2.3.4 Методика зонирования помещения по условиям
комфорта
Для оценки комфортности условий жизнедеятельности
человека в помещении используют методику зонирования по
83
совокупным значениям различных показателей (температура,
относительная
влажность,
скорость
движения
воздуха,
гомогенность и агрессивность визуальной среды, самочувствие на
рабочем месте) в разное время суток в зависимости от погодных
условий.
Для создания карты-схемы может быть использована
программа Arcon Home. Карты-схемы строятся на основе
полученных экспериментальных данных пространственного
варьирования
количественных
показателей
параметров
микроклимата в разное время измерения и качественной оценки
внутренней среды помещений, контент - анализа результатов
опроса. Для каждой карты составляется шкала от 0 до 4, в которой
0 – соответствует оптимальным значениям показателей (22-24 0С –
температура, 40-60 % влажность, 0.1 м/с -скорость движения
воздуха, отсутствие гомогенных и агрессивных полей и т.д.), а 4 –
недопустимым значениям показателей. В зависимости от значения
показателя каждой зоне карты присваивается цвет. Затем карты
накладываются друг на друга, баллы суммируются, для получения
интегрального
показателя.
В
результате
ранжирования
выделяются зоны: комфортная, условно комфортная, умеренно
неблагоприятная и неблагоприятная.
Комфортная зона – зона, где не отмечается недопустимых
значений параметров.
Условно комфортная зона, это участок помещения, где
оптимальные значения микроклимата фиксируются в большинстве
измерений, а недопустимые значения в минимальном количестве
измерений. В зоне отмечается наличие гомогенных и визуальных полей.
Умеренно неблагоприятная зона, это сектор помещения,
где в большинстве измерений сочетаются допустимые и реже
оптимальные значения. В зоне доминируют гомогенные визуальные
поля.
Неблагоприятная зона, это зона, где исследуемые
параметры выходят за рамки допустимых значений в большинстве
измерений. Отмечается преобладание в зоне как гомогенных, так и
визуальных полей.
На рисунке 2.9 приведены картосхемы зонирования
помещения кафедры экологического мониторинга и
84
прогнозирования и МПФ АП «Люмэкс» по условиям
комфортности для жизнедеятельности человека
б
а
Рис. 2.9 Карта-схема комфортности условий для
жизнедеятельности человека помещения кафедры экологического
мониторинга и прогнозирования (а) и МПФ АП «Люмэкс» (б)
На картосхемах наглядно продемонстрировано влияние
планировки помещений на формирование зон комфортности.
2.4 Этап разработки рекомендаций
Для проектирования МЭФ-дизайна необходима
разработка рекомендаций, позволяющих подбирать виды
растений устойчивые в микроклиматических условиях
85
исследуемого помещения и способные улучшить комплекс
параметров его внутренней среды.
Первая стадия рекомендаций содержит информацию о
факторах, ограничивающих использование медико–
экологических композиций. К таким факторам относятся
температура, влажность и освещенность помещения. Помимо
этого, к ограничивающим факторам могут относиться личные
предпочтения персонала, установленные в результате
тестирования.
Вторая стадия рекомендаций заключается в подборе
ассортимента растений, используемых в фитокомпозициях.
Выбор растений зависит от жизненной формы, декоративных
особенностей, требований к условиям среды и функций. На
второй стадии формируется ассортимент растений, оптимально
подходящий для создания медико-экологических композиций.
Третья стадия подразумевает разработку архитектурнопланировочных решений устройства медико-экологических
композиций. На этой стадии рекомендуются зоны помещения,
требующие улучшения параметров, а так же определяются типы
композиций.
Четвертая стадия рекомендаций включает выбор
декоративных элементов, используемых при создании
композиций. Учитывается материал, размер, форма, цвет
декоративных элементов.
Пятая стадия заключается в разработке основных
композиций, отражающих совокупность полезных свойств
растений. К ним относятся: увлажняющая, бактерицидная,
стимулирующая, очищающая воздушную среду и комплексная
фитокомпозиции.
На шестой стадии разрабатываются рекомендации по
жизнеобеспечению фитокомпозиций.
Разработка рекомендаций в предложенной
последовательности, способствует получению максимального
мелиоративного эффекта во внутренней среде помещения, как в
86
процессе реализации, так и в период эксплуатации проекта
МЭФ-дизайна.
2.5 Проектирование МЭФ-дизайна внутренней среды
помещения
2.5.1 Визуализация проекта МЭФ-дизайна
Как отмечалось выше, визуализация осуществляется
при помощи программных продуктов Arcon Home, Adob
Photoshop и 3D max.
Программа Arcon Home позволяет построить план
помещения с указанием предметов интерьера, оборудования и
т.д. Такой план служит основой для построения схем
мониторинга параметров внутренней среды помещений, схем
расположения композиций растений, а также для построения
картосхемы оценки комфортности среды помещения.
Программа Adob Photoshop позволяет создать
фитокомпозиции в электронном варианте. В окне рабочего поля
имеется строка заголовка с именем обрабатываемого файла и
файла стиля. Ниже расположена строка меню. На поле
свободно расположены четыре служебных дочерних окна:
-
меню инструментов;
панель настройки цвета и кисти;
панель навигатора и параметров инструментов;
панель управления слоями и историей.
С помощью программы 3D-max производится
моделирование предметов интерьера, необходимых для
введения растений в помещения (подставки, крупные
архитектурные формы, элементы ландшафта).
Результаты визуализации используются при
окончательном утверждении проекта заказчиком, что
позволило избежать недопустимых ошибок на стадии его
реализации.
87
2.5.2 Композиционирование
Композиционирование растений осуществляется с учётом
гармонических канонов природы: самоподобия элементов,
симметричности и асимметричности составляющих частей
композиции, а также принципа «золотого сечения».
Для
отражения
самоподобия
компоненты
ФК
устанавливаются в пространстве в соответствие с графическим
изображением
полученного
фрактала,
по
координатам
аттракторов. Программный продукт Butterfly позволяет создавать
различные фракталы множества Жулиа, которые используются для
гармоничного размещения растений в фитокомпозиции.
Также осуществляется подбор растений по цветовой
окраске, структуре и форме листьев.
В зависимости от принципа симметрии растения
расставляют либо симметрично относительно растения доминанта (самого высокого и крупного), либо асимметрично.
Согласно принципу «золотого сечения» производится
расчёт размеров растений. Размер каждого растения в ФК (от
корня до верхушки) относится к последующему в соотношении
1.62.
Готовая композиция устанавливается в неблагоприятную
или условно-неблагоприятную зону помещения.
2.6 Составление сопроводительных документов,
паспорт фитокомпозиций
Данный этап МЭФ-дизайна является завершающим и
предусматривает разработку паспорта фитокомпозиции. Паспорт
фитокомпозиции отражает основные характеристики композиции:
размер, функциональное назначение композиции; освещённость,
полив и состав почвы, необходимые для нормального
жизнедеятельности растений и максимально длительного
использования данной фитокомпозиции, а также информацию по
уходу за растениями (время, состав, подкармливание, пересадка и
88
т.д.). Вся информация о фитокомпозиции закладывается в
формулу,
содержащую
назначение
фитокомпозиции,
фитонцидную
активность
составляющих
её
растений,
оптимальные условия для жизнедеятельности и геометрию
фитокомпозиции. В числителе формулы записывают названия
растений по первым согласным латинским буквам с указанием
значений (верхний индекс). В знаменателе – условия содержания,
большие латинские буквы W -влажность, I - освещённость, T –
температура, нижние индексы – значения. Латинская F перед
дробью
–
показывает
функциональное
назначение
фитокомпозиции, Asm, Sm, G – геометрические характеристики
композиции (симметрию, асимметрию, самоподобие, «золотое сечение»).
2.7 Исследование химического состава летучих
фитоорганических веществ (ЛФОВ)
Современные исследования фитонцидной активности
растительных
выделений
проводятся
при
помощи
микробиологических тестов. Данные исследования являются
длительными и не дают информацию о химическом составе
фитонцидов. Для этих целей можно использовать хромато-массспектрометрический анализ, позволяющую не только определить
химический состав ЛФОВ, но и выделить химические классы
веществ, непосредственно воздействующие на микроорганизмы.
Кроме того, данная методика применима для анализа химического
состава воздушной среды помещений. В анализе используется
воздушная проба воздуха отобранная до и после МЭФ-дизайна.
Методика применима для прогнозирования
фитонцидной активности растений на основе информации о
химическом составе клеточного сока растения. Для выявления
связи между составом клеточного сока и выделяемыми в воздух
ЛФОВ отбор проб проводится в жидкой и газообразной фазах.
Такой подход позволяет выявить вещества, попадающие в
воздух в результате транспирации с поверхности листовой
пластины.
Методика исследования качественного состава ЛФОВ и
фитонцидов включает несколько последовательных стадий (рис.
2.10) [7].
89
Первая стадия предполагает выбор объектов
исследования. Вторая стадия заключается в оборе пробы. На
третьей стадии производится подготовка приборов к
проведению анализа, а также сам анализ. Четвёртая,
заключительная стадия содержит анализ полученных
результатов.
90
Рис. 2.10 Общая схема методики исследования химического
состава ЛФОВ
Выбор объектов исследования
В
качестве
объектов
исследования
выступают
фитонцидные
растения,
выделения
которых
обладают
бактерицидной, антивирусной и фунгицидной активностью.
91
В анализе используется листовая масса выбранных
растений и пробы воздуха.
Отбор проб
Поводиться двухступенчатый пробоотбор. На первой
ступени отбирают пробы из растительной массы, а на второй - из
воздуха вблизи поверхности листа.
Отбор пробы из клеточного сока растений
Отбор пробы из клеточного сока предусматривает
предварительное измельчение растительной массы до достижения
жидкой консистенции. Измельчение проводится с использованием
инертных материалов и короткие сроки, исключающие их
окисление и взаимодействие с компонентами растительного сока.
Полученная масса помещается в виалу. К виале подводится
патрубок, через который подается газ-носитель азот, со скоростью
0,01 л/мин, а также трубка, соединяющая её с сорбционным
патроном. Виала помещается в термостат, нагретый до 24 °С. За
счёт нагревания азот из баллона прокачивается через полученную
жидкую массу и осуществляется перевод пробы из жидкой
фракции в газообразную с последующим осаждением на сорбент тенакс. Сорбционные трубки с пробой выдерживаются в течение
нескольких часов (2-3 ч) в металлическом контейнере [59].
Отбор пробы из воздушной среды
Отбор пробы из воздушной среды включает прокачивание
через трубку аспиратора воздуха объёмом 30 л со скоростью 1
л/мин. Сорбирование веществ также осуществляется на
сорбционные трубки. Закрытые пробками из фторопласта трубки
помещаются на хранение в металлический контейнер.
Подготовка к хромато-масс-спектрометрическому анализу
Хромато-масс-спектрометрический анализ начинают с
подготовки приборов. Внутрь колонки помещают стеклянный
капилляр, к которому подводится газ-носитель гелий. Выход
капилляра соединяется с U-образным стеклянным капилляром,
который подсоединён непосредственно к хроматографической
колонке. Далее производят соединение колонки с сепаратором
масс-спектрометра.
Хромато-масс-спектрометрический анализ
Хромато-масс-спектрометрический
анализ
–
метод
химического анализа, позволяющий анализировать сложные смеси
92
веществ, большинством компонентов которых являются
органические нелетучие вещества. Пределы обнаружения метода
лежат в диапазоне 10¯¹² - 10¯¹º.
Хромато-массспектрометрический
анализ
включает
несколько
последовательных стадий:
1) проведение газожидкостной хроматографии;
2) масс-спектрометрический анализ.
Начальной стадией хромато-масс-спектрометрического
анализа
является
газожидкостная
хроматография.
Газожидкостная хроматография включает несколько этапов.
На
первом
этапе
хроматографического
анализа
сорбционный патрон с пробой помещается в термодесорбер
хроматографа, который нагревают от 40 до 280 °С, и герметично
закрывают болтом.
На втором этапе проба переводится с сорбционных трубок
на U-образный капилляр, находящийся внутри хроматографа и
соединённого с хроматографической колонкой, содержащей 5 %
фенил в метилсилоксане.
Третий этап хроматографического анализа предполагает
проведение
термодесорбции
и
непосредственно
хроматографический анализ. При термодесорбции происходит
вытеснение воздуха и снятие веществ с сорбционной трубки при
помощи гелия. Десорбция проводится со скоростью 25 мл/мин, в
течение 5 минут при температуре 250 °С. Далее осуществляется
хроматографический анализ: прокачивается проба и гелий со
скоростью 1 мл/мин, при постоянно повышающейся температуре
от 40 до 280 °С, с шагом 10 °С/мин. При движении внутри колонки
происходит постоянная миграция веществ из газовой в жидкую
фракцию и наоборот. Данные переходы основаны на летучести
веществ и их сродству к фракции.
Заключительным этапом является перевод разделённой
пробы
на
масс-спектрометр
и
проведение
массспектрометрического анализа, который осуществляется поэтапно
(рис. 2.11).
93
Рис. 2.11 Схема строения масс-спектрометра
1 – устройство для ввода пробы;
2 – ионный источник;
3 – узел ускорения и фокусировки ионов;
4 – масс-анализатор;
5 – приёмник;
6 – усилитель;
7 – детектор.
На первом этапе полученную из хроматографа смесь
помещают в масс-спектрометр с целью разделения её компонентов
по массам. Смесь газов подается в устройство для ввода пробы.
Второй этап включает перенос смеси на источник
ионизации молекул. В процессе ионизации электроны,
испущенные катодом, движутся к аноду, испытывая при этом
соударение с молекулами введённого вещества. При соударениях с
электронами часть молекул ионизируется, и выводится из зоны
ионизации.
На третьем этапе выведенные из зоны ионизации частицы
ускоряются и фокусируются в пучок посредством узла ускорения
и фокусировки ионов.
Четвёртый этап предусматривает перенос ускоренных
ионов в масс-спектрометр для их разделения по величине
отношения массы иона к заряду.
На пятом этапе разделённые за счёт воздействия
постоянного магнитного поля пучки ионов попадают в приёмник,
где происходит преобразование ионного тока в электрический
сигнал.
На шестом этапе производится усиление полученного
сигнала с помощью усилителя.
94
На заключительном этапе осуществляется регистрация
усиленных сигналов детектором и получение масс-спектров (по
времени и интенсивности-высоте).
В ходе хромато-масс-спектрометрического анализа
получаются 2 вида спектров – по интенсивности (высоте) и
времени. Далее спектры обрабатываются компьютерными
программами – NIST-98, WILLY-03, в которых проводится
сравнение веществ со стандартными библиотеками. После
идентификации создаются хроматограммы исследуемых смесей
веществ.
При выполнении эксперимента используются следующие
приборы, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:
1. Средства измерений:
1) станция пробоподготовки Dynatech ink. – модель 1000/220,
2) термодесорбер Dynaterm ink. - модель ACEM 900,
3) хроматограф HP series 2,
4) масс-спектрометр HP 5989P,
5) термометр лабораторный шкальный ТЛ-2 (пределы 0-100
°С, цена деления 0.1 °С)
2. Вспомогательные устройства:
1) колонка капиллярная HP-5MC толщиной 0.15 микрон,
длиной 30 м и внутренним диаметром 0.25 мм,
2) сорбционные трубки длиной 11.5 мм, внешним диаметром
– 6мм и внутренним – 4мм,
3) U-образный стеклянный капилляр длиной 140мм и
диаметром 0.7мм,
4) цилиндрический контейнер длиной 250 мм и внутренним
диаметром 35мм,
5) электроаспиратор ОП-221 ТЦ.
3. Материалы:
1) азот жидкий, гелий газообразный,
2) заглушки из фторопласта,
3) стекловата силанизированная.
4. Реактивы:
1) тенакс GC (зернение 0.5 мм).
95
2.8 Методика молекулярного дизайна и молекулярной
динамики
Для визуализации химических веществ, полученных в ходе
хромато-масс-спектрометрического
анализа,
может
использоваться программный продукт Hyper Chem 6.0.
Данная программа позволяет:
осуществлять дизайн атомов, молекул и ионов в
трёхмерном пространстве;
изменять структуру молекул;
моделировать динамику изменения вышеуказанных
веществ в водной среде, вакууме и при стандартных
термодинамических условиях;
изменять температурный режим;
задавать режим проведения электрического тока и т.д.
Рабочее окно программы содержит строку заголовка с
названием моделируемого вещества или проводимого процесса,
панель меню и 2 дополнительных
панели: стандартную и
основную (рис. 2.12).
На основной панели рабочего окна содержатся команды:
1) основные команды файла (file);
2) редактирования (edit);
3) построения объектов (build);
4) выбора и изменения объектов (select);
5) команды представления объектов на экране (display);
6) команды установки (setup);
7) основные команды программирования условий (compute)
8) команды справки (help);
9) команды добавления и удаления инструментов на основной
панели (annotations).
Стандартная панель включает следующие инструменты:
рисования;
выделения;
96
а) Структурная формула молекулы 1-гидрокси-3-пентина
б) Трёхмерная модель формулы молекулы 1-гидрокси-3-пентина
Рис. 2.12 Рабочее окно программы HyperChem Pro 6.0 а)
для построения структурных формул молекул, б) для построения
3D моделей молекул
97
а) выбор команды
б) моделирование параметров
Рис. 2.13 Рабочее окно программы Hyper Chem 6.0
Молекулярная динамика
98
вращения относительно осей X, Y и Z;
перемещения вдоль X, Y, Z;
изменение размеров объектов;
растяжения объектов;
подписи.
Созданные в этой программе файлы открываются с
помощью графических редакторов и могут использоваться
приложениями Windows.
Данный программный продукт позволяет проводить
молекулярную динамику веществ. Для запуска молекулярной
динамики на панели меню выбирается опция основных команд
моделирования условий и выбирается команда молекулярная
динамика (рис. 2.13 а).
После выбора команды программа предлагает задать:
начальные условия – температуру веществ, температуру
нагревания или охлаждения, расчётный шаг; условия среды –
вакуум; границы пространства (рис. 2.13 б). Результаты расчёта
молекулярной динамики предоставляются в виде таблиц и
графиков.
Контрольные вопросы к главе 2
1. Назовите и дайте характеристику современных подходов к
улучшению качества внутренней среды помещений?
2. Какие нормативно-методические документы используют
при организации экологического управления внутренней
средой помещений?
3. Назовите уровни экологического управления?
4. Назовите время, частоту забора проб и измерения
микроклиматических показателей?
5. опишите
принципы
составления
формулы
фитокомпозиций?
6. Какие
показатели
характеризуют
микроклимат
помещения?
7. Какие методы используют для определения фитонцидной
активности растений?
99
8. Цель зонирования помещений по условиям комфортности
и критерии зонирования?
9. На чем основана методика работы с персоналом?
10. Какие факторы и показатели внутренней среды помещений
требуют обязательного мониторинга?
11. Цель и задачи медицинского мониторинга для МЭФдизайна?
12. Назовите этапы МЭФ-дизайна на втором уровне
управления?
13. Задание к главе 2
14. Сформулируйте цели задачи мониторинга любого
помещения по выбору учащегося для МЭФ-дизайна.
15. Разработайте схему мониторинга любого учебно-научного
помещения.
16. Определите частоту и шаг измерений.
17. Дайте характеристику методов эколого-аналитического
контроля.
18. Разработайте тест для работы с сотрудниками или
учащимися ВУЗа.
100
ГЛАВА 3. РАСТЕНИЯ В МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОМ
ФИТОДИЗАЙНЕ
3.1 Растения, как предмет фитодизайна
Фитодизайн не всегда бывает удачным, если при выборе
растений руководствуются их декоративными качествами и
пренебрегают эколого-биологическими особенностями, которые
во многом определяют устойчивость растений к тем или иным
неблагоприятным факторам среды.
3.1.2 Современные классификации комнатных растений
Ассортимент комнатных растений настолько велик, что
трудно поддается какой-либо классификации. На данный момент,
существует много классификаций комнатных растений, например,
по прихотливости, внешнему виду и декоративным особенностям
т.д. [14, 43, 71, 83, 85, 92].
По степени прихотливости все комнатные растения
можно разделят на прихотливые и неприхотливые. Это деление
более чем условно, так как характеристика прихотливости
складывается из таких критериев, как потребность растения в
свете, влаге, температуре на свежем воздухе. Как правило, между
этими критериями существует зависимость. Так высокая
потребность в тепле, которая отличает все растения тропического
происхождения, сопровождается высокой потребностью во влаге.
Но бывают и исключения - растения, нуждающиеся в очень
специфическом уходе, свойственном только для них. В целом, все
комнатные растения разделят на прихотливые, которые при
малейшем отступлении от требуемых условий содержания
погибают, и на неприхотливые, способные выжить в самых
неподходящих условиях [85].
По отношению растений к свету комнатные растения
можно разделить на теневыносливые и светолюбивые. К
теневыносливым видам отнесены растения, приспособленные к
существованию в условиях слабой освещенности, интенсивность
освещения составляет 0,25-0,5% от полного дневного света.
Преимущественно выходцы из влажно-тропических областей,
101
наземные растения, обитающие в условиях пониженной
освещенности. Они плохо выносят яркий солнечный свет и на
прямом солнце могут получить ожоги. Экспериментальные
данные свидетельствуют о том, что теневыносливые виды
вегетируют в помещениях при освещенности 700-1000 лк,
светолюбивые 1500-5000 лк [43]. К светолюбивым видам следует
отнести растения, произрастающие на открытых пространствах,
где освещенность может достигать 100000-150000 лк [14]. Однако
среди теневыносливых и светолюбивых видов растений есть
растения, индифферентные к условиям светового режима.
По обеспеченности растений в воде выделяют три
группы
Гигрофиты – растения влажных мест обитания. Это
травянистые виды со слабой корневой системой. Высокой
способностью к транспирации, слабо развитой механической
тканью. Они совершенно не переносят кратковременной
пересушки субстрата, любят влажный воздух. Внешне
характеризуются крупными тонкими листьями, иногда с
капельным острием, по которому стекает вода, особыми выростами
на листьях для усиления транспирации. [17].
Ксерофиты – растения сухих мест обитания. Встречаются
в местах с сухим жарким климатом. Особенностями строения
ксерофитов являются уменьшение размеров листьев, их опушение,
наличие толстой кожицы, воскового налета на ней,
многочисленных жилок и устьиц. Наиболее известными типами
ксерофитов являются суккуленты, жестколистные, тонколистые и
ложные ксерофиты.
Суккуленты – растения с сочными мясистыми листьями
или стеблями (молочаи, кактусы, агавы и др.), запасающие в
тканях воду. Жестколистные ксерофиты выдерживают засуху
благодаря мощной корневой системе. Это в основном кустарники
и деревья. Тонколистые ксерофиты – растения с корневой
системой, проникающей на глубину 10-15 м. Ложные ксерофиты –
однолетние или многолетние растения с очень быстрым циклом
развития. К наступлению летней засухи они успевают образовать
семена или перейти в состояние покоя [83].
Мезофиты - растения из регионов со средним увлажнением.
Экологическая классификация растений
102
В основе деления - показатели температуры и влажности
воздуха,
соответствующие
естественным
условиям
их
произрастания. К первой группе были отнесены растения,
произрастающие в условиях высокой влажности воздуха (80-95 %)
при температуре 18-28 0С (табл. 3.1). Ко второй группе – растения,
произрастающие в условиях умеренной влажности воздух (50-70
%) при температуре 12-18 0С (табл. 3.1). К третьей группе
отнесены растения, произрастающие в условиях низкой влажности
воздуха (30-50 %) при температуре 10-25 0С (табл. 3.1 )
По внешнему виду все комнатные
растения можно условно разделить на:
-растения с одним прямостоячим стеблем;
-кустистые растения;
-растения с гибким стеблем;
-бесстебельные растения.
Характерным признаком растений с
прямостоящим стеблем является наличие
единственного растущего прямо вверх стебля,
который, в зависимости от вида может иметь Рис. 3.1 Кофе
разнообразную форму. У большинства растений
аравийское
этой группы он представляет собой зеленный
(травянистый)
полуодресневевший
стебель
различной высоты [71].
В этой группе растений следует упомянуть
о растениях с одревесневшем стеблем – деревья
(рис. 3.1), некоторые виды которых выращиваются
в комнатных условиях (Афеландра, Кодиеум,
Фикус, Кофе и т.п.). Среди деревьев выделяют
особую группу - пальмы, имеющие высокий
лишенный листьев ствол и веерные или перистые
листья (вайи), образующие густую крону на его
вершине. Отличительной особенностью пальм
является наличие единственной точки роста,
расположенной на верхушке стебля (ствола).
Примером может служить Финиковая пальма (рис.
3.2) [83]. К прямостоячим растениям относят
также растения с толстым колонновидным или
шарообразным стеблем (рис. 3.3), покрытым
103
Рис. 3.2
Финиковая
Рис. 3.3
Эспостоа
шерстистая
мелкими листьями, волосками и колючками. К этой разновидности
относят кактусы и некоторые суккуленты (Клейния членистая,
Нотокактус Ленингхауза и др.) [14].
Кустистые растения имеют несколько
травянистых или полуодревесневевших стеблей
(рис. 3.4). Форма и размеры растения могут быть
разнообразными от большого и раскидистого
куста до компактного кустика. Кустистые
растения составляют большинство видов
Рис. 3.4 Бегония
комнатных растений (Бегония королевская,
королевская
Колеус, Маранта, Пилея) [85].
Группу растений с гибкими стеблями
образуют так называемые ампельные растения и
лианы. Отличительной особенностью данной
группы является то, что стебли растений не
способны сохранять вертикального положения и
поэтому требуют особого размещения или
Рис. 3.5 Плющ
специальной опоры [85].
Ампельные растения имеют гибкие
стебли, которые свешиваются из горшка
наподобие длинных волос (Плющ, Сциндаптус,
Филодендрон лазящий) (рис. 3.5)
Лианы
бывают
вьющимися
и
лазящими. В данном случае характер опоры
определяет направление роста растения.
Лазящие лианы находят опору сами и Рис. 3.6
прикрепляются к ней при помощи особых
усиков
(видоизмененных
листьев)
или Филодендрон
воздушных корней (Пассифлора, Дипладения,
Стефанотис) (рис. 3.6) [14].
Характерным признаком бесстебельных
растений является отсутствие стебля. У
растений данной группы листья отходят
непосредственно от подземных побегов. По
внешнему
виду
бесстебельные
растения
Рис. 3.7
Хлорофитум
подразделяются на 2 типа:
хохлатый
1)
злаковидные растения, чьи длинные узкие
104
или широкие листья образуют лохматые пучки (Аир, Осока,
Офиопогон) (рис. 3.7);
2)
розеточные растения, образующие прикорневые розетки
следующих видов:
-плоские
из
крупных
горизонтально
расположенных листьев (Глоксиния, Примула,
Сенполия) (рис. 3.8),
-воронкообразные из длинных линейных или
ремневидных листьев, часто расположенных по
спирали (Гусмания, Эхмея, Вриезия) (рис. 3.9),
Рис. 3.8
-объемные
из
горизонтальных
и
Примула
вертикальных мясистых листьев, расположенных в
несколько ярусов (Алое карликовое, Молодило
кровельное, Хавортия полосатая) (рис.3.10) [85].
Две последние формы розетки позволяют
растениям скапливать и удерживать влагу. Это
связано с особенностями климата, в котором
произрастают данные растения в естественных
условиях. Воронкообразная розетка характерна для
большинства
бромелиевых,
обитающих
во
влажных тропиках, а объемная розетка отличительный признак некоторых суккулентов,
произрастающих в пустыне [83].
По декоративным особенностям различают
декоративнолистные и декоративноцветущие
растения (табл.3.1) .Главным достоинством
декоротивнолистных растений являются
красивые листья, которые могут иметь самую
причудливую форму и окраску. Они составляют
большинство комнатных растений и
характеризуются относительной
долговечностью. В отличие от других растений
декоротивнолистные при благоприятных
условиях сохраняют красоту на протяжении
всего года. Однако для большинства из них
105
Рис. 3.9
Гусмания
Рис. 3.10
Хавортия
Рис. 3.11 Кротон
знакома проблема старения: с возрастом листья могут стать
невзрачными и даже уродливыми. Многие декоративнолистные
растения имеют период цветения, когда часть из них покрывается
мелкими невзрачными цветами блеклой окраски. Среди
декоративнолистных растений наиболее прихотливыми являются
пестролистные формы, которые в условиях недостаточного
освещения становятся зелеными. Все же
большинство видов можно причислить к
неприхотливым растениям [83, 85]. Примером
декоративносистных растений могут быть
Монстера деликатесная, Кротон, Маранта,
Рис. 3.12
Фикус Бенжамина (рис. 3.11).
Отличительной
способностью
декоративноцветущих
растений
являются
красивые цветки. Некоторые авторы относят к
группе декоративноцветущих растений все
растения, которые способны цвести красивыми
цветами, но есть и такие которые выделяют
декоративноцветущие комнатные растения и
декоративноцветущие горшечные растения
Сенполия
Рис. 3.13
Гранат
[14].
Декоративноцветущие
комнатные
растения при правильном содержании могут
жить в комнатных условиях неопределенно
долгое время. Листва после цветения не
отмирает,
но
может
утратить
свою
привлекательность (Спатифилум, Сенполии,
Глоксиния) (рис. 3.12). Этих растений
довольно много, и они различаются по
размеру, облику и запаху.
Декоративноцветущие горшечные растения могут лишь на
некоторое время использоваться в качестве украшения в
интерьере. Как правило, после окончания цветения растения
погибают или не представляют собой декоративной ценности. К ним
относятся так называемые подарочные растения – эффективно
цветущие (Цинерария, Азалия, Хризантема). Другой важной группой
цветущих горшечных растений являются садовые луковичные
растения – гиацинт, крокус, тюльпан и т. д. Остальные растения из
106
этой группы трудно классифицировать. В нее входят: эффектная
цинерария, глоксиния, бегония и быстро растущие вьющиеся
тунбергия и глориоза, и множество красивых однолетников,
выращиваемых из семян. Сюда же относятся кустарники - гранат и
миниатюрные розы, сбрасывающие на зиму листву (рис. 3.13) [14].
Большинство авторов выделяет кактусы в отдельную
группу, но есть и такие которые объединяют их с группой
декоративноцветущих комнатных растений [83, 85]. Кактусовые крупное и разнородное семейство, к
которому в природе
относятся и маленькие, жмущиеся к земле
карлики, и огромные колонны, растущие на югозападе
Северной
Америки.
При
всем
многообразии размеров и форм стеблей и цветов
у всех кактусов есть некоторые общие свойства.
Все они (кроме перески и молодой опунции) не
Рис. 3.15
имеют листьев. На стеблях расположены ареолы
Рипсалидопси
- подушковидные площадки, от которых отходят
с Гартнера
колючки и волоски. Среди кактусов можно
выделить две группы - пустынные кактусы (Астрофитум
козерогий, Эхинокактус, Эспостоа) (рис. 3.14) и тропические
кактусы (Зигокактус, Эпифилум, Рипсалидопсис) (рис. 3.15).
Исходные потребности растений этих двух групп в почве и уходе
различны, что объясняется особенностью их произрастания в
естественных условиях [83].
По
способности
растений
улучшать
микроэкологические условия.
Тропические и субтропические растения, которые
рекомендуется использовать для профилактических и лечебных
целей, объединяют в три группы [92].
1-я группа - растения, летучие выделения которых
обладают
выраженной
антибактериальной,
антивирусной,
противогрибковой активностью в отношении воздушной
микрофлоры (фитонцидные растения), например, плющ
обыкновенный, аукуба японская, пеперомия туполистная и многие
другие;
2-я группа - растения, летучие выделения которых
улучшают сердечную деятельность, повышают иммунитет,
обладают успокаивающим, противовоспалительным и другими
107
лечебными действиями, например, мирт обыкновенный, розмарин
лекарственный, лимон, герань душистая, лавр благородный;
3-я группа - растения-фитофильтры, поглощающие из
воздуха вредные газы, например, хлорофитум хохлатый, фикус
Бенджамина, некоторые виды семейства бромелиевых (табл. 3.1).
108
Таблица 3.1
Отноше
ние к
свету
Бразилия
4
Тр
5
Дл
6
1
7
Тв
8
Повышает тонус и успокаивает,
создает
ощущение
отдыха,
увлажнение воздуха
Фитонния
серебристожилковая
(Fittonia argyroneura)
Руэллия
(Ruellia devosiana)
Санхеция благородная
(Sanchezia nobilis)
Южная Америка
Тр
Дл
1
Тв
То же
Влажные тропические
леса Бразилии
Тенистые
леса
Эквадора
К
Дл
1
Тв
Пк
Дл
1
Тв
Выраженная
активность
То же
Антуриум
Андре
andreanum);
Гватемала
Тр
Дц
1
Тв
Выраженная
бактерицидная
визуальный эффект
Тропические
леса
Северной Бразилии
Тр
Дц
1
Тв
Увлажнение воздуха
Род, вид
1
Акантовые
(Acantaceae)
77
Ароидные
(Araceae)
Афеландра
(Аphelandra
iousae)
2
оттопыренная
squarrosa
Форма
Семейство
Группа
Ассортимент комнатных растений, широко используемый в современном фитодизайне
Родина
3
Декор.
особенн
ости
(Anthurium
Аглаонема
переменчивая
(Aglaonema сommutatum);
109
Свойства
бактерицидную
антивирусная,
активность,
Продолжение таблицы 3.1
1
Ароидные
(Araceae)
78
Амариллисовых
(Amaryllidaceae)
Аралиевые
(Araliaceae)
2
3
4
5
6
7
8
Диффенбахия
раскрашенная (Diffenbachia
picta)
Спатифилиум
Уолиса
(Spathiphyllum wallisii);
Монстера
делиеатесная
(Monstera deliciosa)
Тропические
леса
Северной Бразилии
Тр
Дл
1
Тв
То же
Юго-Восточная Азия,
Австралия
Южная и Центральная
Америка
Тр
Дл, Дц
1
Тв
То же
Трл
Дл
1
Тв
Л
Дц
2
Сл
Благоприятно действует на нервную
систему, устраняет головную боль и
нарушение ритма сердца
Антивирусная,
фунгицидная
активность
Амариллис
(Amaryllis)
Южная Америка
Гиппеаструм
гибридный
(Hippeastrum hibrida)
Влажные субтропики
Ю. Африки
Л
Дц
2
Тв, Сл
То же
Кливия оранжевая
(Clivia miniata)
То же
Л
Дц
2
Тв, Сл
То же
Плющ обыкновенный
(Hedera helix)
Фатсия японская
(Fatsia japonica)
Шеффлера
(Schefflera)
Субтропики Европы и
Азии
Влажные леса Японии
Кл
Дл
2
Тв, Сл
Д
Дл
2
Тв
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
Увлажнение воздуха
Восточная Азия
Д
Дл
2
Тв
Увлажнение воздуха
110
Продолжение таблицы 3.1
1
Бромелиевые
(Bromeliaceae)
Бегониевые
(Begoniaceae)
79
Вербеновые
(Verbenacease)
Виноградные
(Vitaceae)
Геснерие
(Gesneriaceae)
2
(Эхмея полосатая)
Aechmea fasciata)
Криптантус поперечнополосатый
(Cryptanthus zonatus)
Неорегелия
(Neoregelia tricolor)
Бегония Клеопатра
(Begona Cleopatra)
Бегония серебристая
(Begonia lucerna)
Бегония
(Begonia rubella)
Клеродендрум
Томсона
(Clerodendron Thomsonae)
Роициссус
ромбический
(Rhoicissus rhomboidea)
Тетрастигма
Вуанье
(Tetrastigma vionierianum)
Сенполии
(Saintpaulia)
3
4
5
6
7
8
Бразилия
Э
Дц
1
Сл
Поглощение из воздуха вредных газов
То же
Э
Дц
1
Сл
То же
То же
Э
Дл
1
Сл
То же
Тропическая Америка,
Индокитай
То же
Тр
Дл
1
Тв
Тр
Дл
1
Тв
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
То же
То же
ТР
Дл
1
Тв
То же
Тропическая Африка
К
Дц
1
Св
Увлажнение воздуха
Центральная и Южная
Америка
То же
К
Дл
2
Тв
К
Дл
2
Св
Бактерицидная
антивирусная,
фунгицидная активность
То же
Центральная и Южная
Америка
Тр
Дц
1
Тв
111
Повышает тонус и успокаивает,
создает ощущение отдыха,
Продолжение таблицы 3.1
1
Геснерие
(Gesneriaceae)
2
3
80
Кактусы
(Cacteae)
Кизиловые
(Cornaceae)
Коммелиновые
(Commelinaceae)
Глоксиния
(Gloxinia)
Колерия гибридная
(Kohleria hybrida)
Эпифиллюм
(Epiphyllum Sabra)
Аукуба японская
(Aucuba japonica)
Традесканция
(Tradescantia)
То же
Костенцовые
(Aspleniuaceae)
Марантовые
(Marantaceae)
Асплениум гнездообразный
(Asplenium nidus)
Маранта Трехцветная
(Maranta tricolor)
Тропические
леса
Азии,
Тропическая Америка,
Бразилия
Миртовые
(Myrtaceae)
Тутовые
(Moraceae)
Мирт обыкновенный
(Myrtus communis)
Фикус Бенджамина (Ficus
benjamina)
Фикус карликовый (Ficus
Sunny)
Средиземноморье
То же
Тропические
леса
Южной Америки
Тропические
леса
Азии
Америка
Тропические
Азии
То же
леса
112
4
5
6
7
8
То
же
То
же
Тр
Дц
1
Тв
То же
Дц
1
Тв
То же
Дц
1
Тв
Стимулирующая функция
К
Дл
2
Тв
Тр
Дл
1
Сл
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
Стимулирующая функция
Тр
Дл
1
Тв
Увлажнение воздуха
Тр
Дл
1
Тв
Увлажнение воздуха, стимулирующая
функция
Д
Дл
2
Сл
Д
Дл
1
Тв
Д
Дл
1
Тв
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
Бактерицидная
антивирусная,
фунгицидная активность
То же
Продолжение таблицы 3.1
1
Лилейные
(Liliaceae)
81
Тутовые
(Moraceae)
2
Алое древовидное
(Aloe arboressens)
Офиопогон японский
(Ophiopogon japonicus)
Кордилина
верхушечная
(Cordyline terminalis)
Драцена
окаймленная
(Dracaena marginata)
Драцена
душистая
(Dracaena fragrans)
Хлорофитум
хохлатый
(Chlorophytum comosus)
Хлорофитум
пестролистный
(Chl.
Comosum albostriata)
Аспидистра
высокая
(Aspidistra elatior)
Фикус Бенджамина (Ficus
benjamina)
Фикус карликовый (Ficus
Sunny)
3
4
5
6
7
8
Мексика
Тр
Дл
3
Сл
Мексика
К
Дл
2
Тв
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
То же
Тропическая
и
субтропическая Азия,
То же
Пк
Дл
1
Тв
Пк
Дл
3
Сл
Фитонцидные свойства, увлажнение
воздуха
То же
Тропическая Африка
Пк
Дл
3
Сл
То же
Южная Африка
Тр
Дл
2
Сл
То же
Тр
Дл
2
Сл
Поглощение
газов
То же
Субтропики Японии
Тр
Дл
2
Тв
То же
Тропические
Азии
То же
Д
Дл
1
Тв
Д
Дл
1
Тв
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
То же
леса
113
из
воздуха
вредных
Продолжение таблицы 3.1
1
2
3
5
6
7
Северо-Восточная
Австралия
Л
Дл
1
Сл
8
82
Ласточниковые
(Asclepiadaceae)
Хойя
мясистая
carnosa)
Мальвовые
(Malvaceae)
Гибискус
(Hibiscus)
Субтропики
Восточной Азии
К
Дл,
Дц
1
Сл, Тв
Увлажнение воздуха, бактерицидная
антивирусная,
Масличных
(Oleaceae)
Мареновых
(Rubiaceae)
Пальмы
(Palmae)
Жасмин
лекарственный
(Jasminum officinale)
Кофейное дерево
(Coffea arabica)
Хамедорея
изящная
(Chamaedorea elegans)
Ховея Бельмора
(Howea belmoreana)
Пеперомия
туполистная
(Peperomia obtusifolia)
Лимон (Citrus limon)
Тропическая Азия
К
Дц
1
Сл
Д
Дл
1
Св
К
Дл
2
Сл
Снимает
стрессы,
оказывает
седативный эффект
Увеличивает
влажность
воздуха,
обладает фитонцидными свойствами
Увлажнение воздуха
Юго-восток
Австралии
Южная Америка
К
Дл
2
Сл
То же
К
Дл
1
Тв
Юго-Восточная Азия
Д
Дл
2
Сл
Бактериальная,
противовирусная,
фунгицидная активность
Фитонцидные свойства, стимулирует
сердечную деятельность, повышает
иммунитет, обладает успокаивающим
действием
Перцевые
(Piperaceae)
Рутовые
(Rutaceae)
(Hoya
4
Субтропики
Аравии
Мексика
Юга
114
Стимулирующая функция
Гераниевые
(Geraniaceae)
Пеларгония
крупноцветковая
(Pelargonium);
Южная Африка
Пк
Дц
2
Сл
Фитонцидные свойства, стимулирует
сердечную деятельность, повышает
иммунитет, обладает успокаивающим и
лечебным действием
3
Тропики Малайского
архипелага
4
Д
5
Дл
6
1
7
Сл
Кодиеум
(Codiaeum Gold Finger)
То же
Д
Дл
1
Акалифа Уилкса
(Acalypha wilkesiana)
То же
К
Дц
1
Сл
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
Каланхое
Блосфельда
(Kalanchoe Blosfelda)
Толстянка
портулаковая
(Crassula portulacea)
Южная Америка
Тр
Дц
2
Сл
То же
Тр
Дл
3
Сл
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
То же
Продолжение таблицы 3.1
1
Молочайные
(Euphorbiaceae)
Толстянковые
(Crassulaceae)
2
Кодиеум
(Codiaeum reidii)
8
Бактерицидная,
антивирусная,
фунгицидная активность
Сл
То же
83
Дл –тдекоротивнолиственные растения, Дц – декоративноцветущие растения, 1 – растения первой группы, 2 – растения второй группы, 3 –
растения третей группы, Тв – травянистое растение, К – кустарник, Пк – полукустарник, Трл – травянистая лиана, Л – луковичные, Кл – кустарник
лиановидный,
Э
эпифит
115
3.1.2 Условия содержания комнатных растений
В отличие от диких растений, произрастающих в
естественных условиях, комнатные растения особенно
требовательны к параметрам микроклимата. Без соблюдения
световых, температурных и водных условий большинство
растений, выращиваемых в помещении, погибают. Это
осложняется тем, что вводимые в помещения растения в
природе произрастают в разных климатических зонах и
поэтому требуют разные условия среды.
К основным условиям среды, необходимым для
содержания комнатных растений относятся: температура,
световой режим и относительная влажность воздуха.
Микроклиматические условия для выращивания
комнатных растений в помещениях
Температура воздуха
Известно, что температура, как и свет, один из
основных факторов определяющих интенсивность фотосинтеза.
Понижение температуры приводит к замедлению всех
процессов в живых организмах. У растений оно
сопровождается ослаблением фотосинтеза, торможением
образования органических веществ, дыхания, транспирации,
т.е. замедлением роста и развития.
Вопросу зависимости хода фотосинтеза от температуры
посвящено множество исследований. Показано, что
интенсивность фотосинтеза растет с повышением температуры
и достигает максимума в области 25-30 0С для растений
умеренных широт. Другие цифры приводит в своей работе
Tranquilini W (1964) 15-20 0 С для растений умеренных широт и
25-30 0С для топических и субтропических растений.
Температурный оптимум фотосинтеза – достаточно
лабильная величина, колеблющаяся от 15-30 0С независимо от
климатических условий, в которых произрастают растения.
Влажность воздуха
116
Почти вся поглощаемая растением вода, испаряется
через листья (процесс транспирации). Низкая влажность
воздуха увеличивает транспирацию и испарение воды из
субстрата, что может привести к гибельному для растения
иссушению. Чем ниже влажность воздуха, тем сильнее
испарение воды субстратом, тем чаще требуется поливать
растения. Однако при этом необходимо учесть и другие
экологические факторы – температуру и освещенность [43].
Как известно, влажность воздуха влияет на ход
фотосинтеза: интенсивность его понижается в сухом воздухе и
повышается во влажном [49].
В опытах Tranquilini W (1963) обнаружено, что
минимальная интенсивность фотосинтеза наблюдалась у
растений при 25% относительной влажности воздуха,
максимальная при 50%, а при 85% интенсивность фотосинтеза
снижалась. В работе Miller R (1959) отмечено, что максимум
интенсивности фотосинтеза наблюдается при относительной
влажности воздуха 80 % (освещенность 5000 лк) и 60-65 %
(2000 лк) [94].
Оптимальная величина относительной влажности
воздуха, необходимая для фотосинтеза, находится в пределах
50-80 %.
Световые условия для выращивания комнатных
растений в помещениях
Свет, обеспечивающий накопление энергии важнейший фактор жизни зеленых растений.
Известно, что условия освещения непостоянны. Они
изменяются в зависимости от времени года, географической
широты данного места, времени суток, влажности и прозрачности
атмосферы и других факторов [49].
В качестве критерия для оценки светового режима в
помещениях с точки зрения пригодности его для растений,
целесообразно использовать такой показатель как
компенсационная точка фотосинтеза. Поскольку фотосинтез –
единственный источник накопления органического вещества и
117
один из ведущих фотобиологических процессов, необходимых
для нормальной жизнедеятельности растений.
Известно, что положение компенсаторной точки, т.е.
той интенсивности света, при которой достигается равновесие
между фотосинтезом и дыханием, неодинаково для
теневыносливых и светолюбивых видов растений. Ее
положение имеет большое значение для роста растений при
малой интенсивности света. Так вопросу о минимальном
количестве света, достаточном для осуществления процесса
фотосинтеза посвящено ряд работ Любименко В.Н (1935, 1963).
Им было установлено, что основное отличие теневыносливых
растений от светолюбивых заключается в том, что их
компенсаторная точка лежит гораздо ниже. В тоже время
интенсивность дыхания у теневыносливых растений также
ниже по сравнению со светолюбивыми. Поэтому они могут при
небольшой освещенности осуществлять накопление
органического вещества, перекрывая потери на дыхание.
Анализ данных о световой компенсаторной точке,
показал, что освещенность, при которой она наступает
колеблица в пределах 700-2000 лк для светолюбивых растений
и 100-400 лк для теневыносливых растений и зависит от
видовых особенностей растений и условий, к которым они
адаптированы.
Как все живые организмы, растения обладают
способностью адаптироваться к изменяющимся условиям. В
результате приспособления растений к пониженной освещенности
несколько меняется их внешний облик. Листья становятся темнозелеными и несколько увеличиваются в размерах, начинается
вытягивание междоузлий стебля, который при этом теряет свою
прочность. Затем рост их постепенно уменьшается, т.к. резко
снижается производство продуктов фотосинтеза, идущих на
построение тела растения. При недостатке света растения
перестают цвести. При избытке света хлорофилл частично
разрушается, и цвет листьев становится желто-зеленым. На
сильном свету рост растений замедляется, они получаются более
приземистыми с короткими междоузлиями и широкими
короткими листьями [49, 50].
118
Для обеспечения комфортных световых условий для
растений можно руководствоваться показателем компенсационной
точки.
3.1.3 Группировка комнатных растений
Традиция украшать свой дом цветами сохранилась с
давних времен и успешно развивается в наши дни. Растения
обладают притягательной силой, они создают особую ауру
вокруг себя. С цветами и цветущими растениями довольно
тесно связан духовный мир человека. В составлении
композиций и размещения растений следует проявлять
изобретательность и в то же время помнить о чувстве меры и о
требованиях живых растений к условиям их содержания [68].
Солитер
Солитером называют одиночное растение, которое
помещают в отдалении от других комнатных растений с целью
привлечения к нему особого внимания [83].
В этом случае растение нужно выбирать особенно
тщательно, так как оно является декоративным предметом,
конкурирующим с остальными элементами интерьера.
Выбирают солитер исходя из наличия у него одного или
нескольких ниже перечисленных качеств:
-большого размера;
-необычайной формы;
-интересной окраски листьев;
-наличие очень декоративных цветков.
Особые требования предъявляются к внешнему виду
горшка или кашпо.
119
В качестве солитера можно использовать фикусы,
пальмы, ложные пальмы, лианы, ампельные растения,
пестролистные растения и декоративноцветущие [14].
Горшечная группа.
Горшечная группа- это совокупность растений, высаженных в
отдельные горшки, но расположенных близко друг от друга. В основе
горшечной группы лежат основные принципы группировки,
позволяющие создать гармоничную композицию.
По сравнению с одиночным размещением горшечная группа
имеет целый ряд преимуществ:
-интересный внешний вид;
-облегченный уход за растениями;
-создание среды с высокой влажностью воздуха,
позволяющей выращивать тропические растения.
Для создания стандартной горшечной группы выбирают 4-12
растений, имеющих сходные требования к условиям содержания.
Групповая композиция может быть горизонтальной и вертикальной.
Групповую композицию с успехом используют в оформлении
подоконников [14, 83].
Комнатный садик.
В комнатном садике растения высажены в один общий
контейнер либо цветочные горшки помещены в контейнер,
наполненный почвенной смесью.
Данная композиция имеет ряд недостатков, к которым
относятся:
-теснота;
-плохая вентиляция;
-опасность заболевания.
Все растения комнатного садика должны быть
разнообразны по высоте, форме и окраске листьев. При этом
нужно учитывать соответствие размеров растений габаритам
контейнера.
120
Интересным решением представляется висячий садик,
для создания которого используют подвесную корзину
достаточного размера. При этом горшки с растениями
высаживают в водонепроницаемый контейнер, который затем
помещают в корзину. Чтобы облегчить уход, подвесную
корзину помещают на уровне глаз, а не под самым потолком
[85].
Особым видом комнатного садика является
ландшафтная композиция, представляющая собой реальный
ландшафт в миниатюре. Здесь можно найти крошечные
растения, дорожки, водоемы, постройки и фигуры людей [83].
Разные виды группировки растений позволяют эстетически
правильно оформить введение растений в помещение, что является
обязательным
условием
с
позиции
видеоэкологии
и
дополнительно создать условия позволяющие вводить в интерьер
прихотливые и чувствительные к влажности воздуха виды.
3.1.4 Пространственная организация комнатных растений
Размещение
медико-экологических
композиций
в
помещениях требует специальных конструкций обеспечивающих
их пространственную организацию. Материалы, используемые в
этих конструкциях, должны отвечать экологическим и
техническим требованиям качества.
Архитектурно-планировочные решения при создании
композиций тесно связаны с функциональным назначением здания
или сооружения и определяются требованиями, предъявляемыми
заказчиком, архитектурными особенностями самого здания,
площадью отведенной под озеленение, цветовым решением
отделки и обстановки интерьера и т.д.
До начала проектирования определяется место, занимаемое
композициями в структуре помещения, размеры, назначение или
функции композиций, а так же характер использования
(индивидуальный или коллективный).
При организации пространства необходимо обеспечить
безопасность людей и их комфортное пребывание в окружении
фитокомпозиций и удовлетворить требования в уходе самих
121
растений, используемых в МЭФ - дизайне. Особое значение при
этом приобретает расположение фитокомпозиций и отдельных
видов комнатных растений. Так, растения не должны быть
размещены на пути активного перемещения персонала, в местах,
где требуется стерильность условий.
В помещении можно выделить 5 возможных мест
размещения растений. Подвешивание к потолку приемлемо для
посадки вьющегося или ампельного растения. Расположение на
подоконнике
приемлемо
для
растений
неприхотливых,
выдерживающих
перепады
температуры
и
влажности.
Расположение на полу, рекомендуется для солитерного растения.
Размещение на подставке рекомендуется для композиций из
растений со свисающими
листьями. Размещение на стене
подходит вьющимся растениям и используются с целью
компенсации недостатков визуального ряда.
Размещение медико-экологических композиций в
помещениях должны быть функциональным и удовлетворять
всем требованиям их эксплуатации.
3.1.5 Декоративные элементы, используемые в создании
медико-экологических композиций
В Росси целым рядом талантливых дизайнеров
одиночек, дизайнерских фирм и промышленных предприятий
выпускаются конструкции для размещения композиций
существует множество приспособлений, применение которых
дает возможность достичь желаемого декоративного эффекта и
обеспечивает нормальный рост и развитие растений.
Как правило, растения в условиях интерьера
высаживают в емкости. Существует три вида емкостей: горшки,
кашпо и контейнеры.
Горшки – это емкости с одним или несколькими
дренажными отверстиями в дне. Горшки в основном
изготавливаются из глины или пластика. Выбор того или иного
вида материала обусловлен его физическими, физико122
химическими и декоративными свойствами. Из глиняного
горшка легко испаряется лишняя влага и вымываются соли
щелочных и щелочноземельных металлов. Он обладает
естественным терракотовым цветом, что позволяет избежать
несовместимости цветов и не отвлекает от растений и
интерьера. Однако испарение влаги и вымывание солей
приводит к закрытию пор, что с течением времени снижает их
первоначальные свойства. В пластиковом горшке, за счет того,
что влага не испаряется через стенки, почва дольше сохраняет
влагу, но при этом нарушается газообмен.
Пластиковые горшки бывают самых разных цветов и
размеров – от 3 до 30 см и более в диаметре. Выбор размера
горшка зависит от развитости корневой системы растений.
Использование горшка предполагает использование
кашпо - емкости со сплошным водонепроницаемым дном.
Главная функция кашпо – декоративная. Как правило, кашпо
выполняются из глины, но могут быть выполнены и из других
материалов, например из ротанга, лозы, дерева и метала. Они
имеют разнообразную форму. К кашпо предъявляется ряд
требований: его диаметр и высота должна быть на 2 см больше
горшка, кашпо должно гармонировать, как с растением, так и с
интерьером. Применение кашпо носит не только эстетический
характер. Для растений тропической группы требующих
постоянно влажного земляного кома, промежуток между
горшком и кашпо рекомендуется заполнять влажным торфом,
что обеспечивает растения дополнительной влагой. Для
растений, которые легко переносят сухой воздух (кактусы,
суккулуленты, аспидистра) рекомендуется оставлять
промежутки незаполненными.
Для организации композиций используется широкий
ассортимент подставок и ландшафтных конструкций,
позволяющий максимально эффективно использовать
пространство озеленяемого помещения. Подставки
изготавливают из различных материалов: дерево, металл,
полимерные материалы, а также из комбинации этих
материалов.
123
Декоративные элементы должны быть экологически
чистыми, функциональными и декоративными.
3.1.6 Основные принципы композиционирования
Для
составления
фитокомпозиций
используют
декоративно-лиственные и красивоцветущие растения. Чтобы
правильно составить композицию и разместить в ней растения
необходимо
помнить
об
основных
принципах
композиционирования. Все элементы φ композиции должны быть
правильно размещены, чтобы не «потеряться» среди разнообразных
предметов обстановки. То есть, эстетические аспекты должны всегда
находиться в гармонии с соответствующими данному помещению
функциональными аспектами.
Так, в основу композиционирования положено
несколько основных принципов – гармонических канонов. К
ним относят цельность (единство), масштабность,
соразмерность (пропорциональность), симметрия и асимметрия,
контраст и подобие [74].
Цельность
Любая композиция с одной стороны представляет единое
целое, а с другой содержит множество отдельных частей. Все
части композиции находятся в неком соподчинении, которое
достигается при соблюдении её стилевой направленности и
принципов построения.
Пропорциональность
Пропорциональность
композиции
предполагает
определённое соотношение отдельных её частей между собой.
Пропорциональность базируется на двух основных системах
соразмерностей – золотом сечении и модульной системе
пропорций.
В модульной системе за основу принимается единая
исходная величина, которая служит мерой для построения
композиции.
124
Под золотым сечением понимают деление заданного
прямолинейного отрезка на две части, таким образом, что его
меньшая часть так относится к большей, как большая к целому
отрезку.
Масштабность
Масштабность композиции – это взаимное соответствие
величин элементов композиции в пространстве.
Симметричность
Симметричность
отражает
идентичность
частей
композиции. Также выделяют асимметрию. Под асимметрией
подразумевают «крайний предел, случай нарушенной симметрии»,
присутствующих в элементах композиции.
Контраст
Контраст означает различие в пространственных формах
элементов композиции (например, высокий – низкий, большой –
маленький).
Подобие
Самоподобие
элементов
определяет
свойство
фрактальности. Подобие – повторение в больших или меньших
размеров частей элементов композиции.
Таким образом, композиционирование основано на
определённых принципах, составных частях гармонических
канонов.
3.1.7 Основные принципы гармонизации и размещения
растений
Симметрия, самоподобие и принцип «золотого сечения»
используется для составления гармоничной композиции и её
правильного размещения в помещении.
Учение о симметрии впервые было разработано физикомкристаллографом А.В. Шубниковым. В своём учении он
рассматривал симметрию не только с позиции равных фигур, но и
подобных по форме и различных по масштабу. Симметрию
подобия он представил на простой матрёшке, хотя такое подобие
отмечено в природной среде: структуре горных пород, береговых
линиях и т.д. Также самоподобие отчётливо просматривается в
растениях: расположении листовых пластин, стеблей и побегов.
125
Учение о самоподобии элементов кореллерует с учением о
фракталах. Фракталы присутствуют повсюду и также
прослеживаются во всех объектах окружающей среды.
Математическое понятие фрактала выделяет объекты
различных масштабов с иерархическим принципом организации.
То есть, фрактальные объекты самоподобны.
Фрактальная геометрия природы была открыта Бенуа Б.
Мандельбротом. В её основу заложены обычные процессы с
обратной связью, в которых одна и та же операция повторяется
многократно, в то время как результат одной итерации является
начальным значением следующей [58]. При этом между
начальным значением и конечным результатом проявляется
нелинейная зависимость, представленная в виде динамического
закона: Хn+1=f(Xn).
Идея, использованная Мандельбротом, состояла в том,
чтобы вместо действительных чисел рассмотреть комплексные и
наблюдать процесс не на прямой, а в плоскости. Множество
Мандельброта опирается на процесс перехода от порядка к хаосу.
В центре внимания лежит природа границ между различными
областями (множества Жулиа), в качестве центров выступают
аттракторы – которые ведут борьбу за влияние на плоскости.
Любая начальная точка либо в течение процесса приходит к
центру, либо лежит на границе и может принимать определённое
решение. С изменением параметра изменяются и области,
принадлежащие аттракторам, а также границы.
Множество Мандельброта рассчитано для процесса
х→х²+с(x,y) и охватывает область значений –2.25<x<0.75, 1.5<у<1.5. Значения, х и у принадлежащие данным промежуткам,
задают значения, попадающие в область Мандельброта и тем
самым определяют непрерывность фрактала.
Принцип «золотого сечения» неоднократно применялся
художниками для создания своих произведений, строителями для
конструкции зданий. Расчёт всех компонентов здания, параметров
человеческого тела и других объектов с учетом данного принципа
позволяет достигнуть визуальной гармонии.
«Золотое сечение» является одним из гармонических
канонов в искусстве. Данный канон отражает красоту
126
естественных форм и может быть применён при построении
фитокомпозиции и её расположении в пространстве.
В основе «золотого сечения» находится принцип
деления отрезка на две неравные части, таким образом, что
отношение большей части (φ₁) к меньшей (φ₁′)
пропорционально отношению большей (φ₁) к целому отрезку
(φ₂). Пропорция выражается иррациональной величиной и
составляет φ₁: φ₁′= φ₁: φ₂=1.62 [74].
3.1.8 Медико-экологические фитокомпозиции
Проектирование МЭФ-дизайна внутренней среды
помещений предполагает создание композиций из выбранного
ассортимента растений, имеющих определенные
функциональные особенности. Функциональные особенности
композиций определяются свойствами растений. Авторами
разработаны следующие фитокомпозиции: увеличивающие
влажность воздуха, бактерицидные, антивирусные,
фунгицидные, обладающие лечебными и стимулирующими
свойствами, очищающие воздух от посторонних примесей и
газов, а так же универсальные (рис. 3. 16 - 20). Фитонцидные
фитокомпозиции построенные на принципах золотой
пропорции, фрактальной геометрии, симметрии и асимметрии.
При описании последних использован новый подход к подаче
информации о экологических потребностях растений и их
свойствах в виде формулы (рис. 3. 21 - 25).
Буква F в формуле отражает фитонцидные свойства
композиции. В числителе первые буквы латинского названия
растений К⁷⁰Н²⁵Р обозначают растения, входящие в состав ФК,
верхние индексы – фитонцидную активность. Знаменатель
содержит информацию об условиях содержания: буквой
обозначают параметр среды, нижний индекс - значение W₆₀ влажность, I₇₀₀‐₂₀₀₀ - освещённость, T₁₀‐₁₆ -
температура. S
характеризует принцип симметрии, G – геометрию композиции, ϕ
127
– принцип «золотого сечения» (ϕ₁:ϕ₁’= ϕ₁’: ϕ₂=1.62) , f –
принцип самоподобия, цифры в скобках определяют форму
фрактала.
128
Рис. 3.16 Увлажняющая фитокомпозиция
Рис. 3.17 Бактерицидная фитокомпозиция
129
Фитокомпозиция, представленная на рис. 3.16,
используется в помещениях с пониженной влажностью воздуха.
В ее состав входят:
Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Аглонема скромная (Aglaonema modestum),
Диффенбахия раскрашенная (Diffenbachia picta),
Антуриум Андре (Anthurium andreanum),
Спатифилиум Уолиса (Spathiphyllum wallisii),
Монстера деликатесная (Monstera deliciosa),
Маранта Трехцветная (Maranta tricolor),
Все виды растений обладают ярко выраженными
увлажняющими свойствами, основанными на способности к
транспирации. Композиция может быть использована в зоне
приближенной к нагревательным приборам. Благодаря приему
горшечной группировки тропические растения увеличивают
влажность воздуха как внутри композиции так и вне ее на
расстоянии 1,0-1,5 м.
Фитокомпозиция, представленная на рис. 3. 17, рекомендуется
для помещений с повышенным содержанием болезнетворных
бактерий (общественные помещения: поликлиники, офисы,
столовые и т.д.). В нее входят:
Пеперомия туполистная (Peperomia obtusifolia),
Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Сенполии (Saintpaulia),
Аглонема скромная (Aglaonema modestum),
Амариллис (Amaryllis)
Растения, вошедшие в композицию композицию, обладают
фитонцидными свойствами, способствуют подавлению роста и
развития бактериальной микрофлоры воздуха, вызывающей у
людей как первичные, так и вторичные бактериальные инфекции.
Фитокомпозиция, представленная на рис. 3.18, используется в
помещениях с высоким электромагнитным фоном и ведется
130
активная трудовая деятельность. В состав фитокомпозиции
входят:
Кодиеум (Codiaeum reidii),
Кодиеум пестролистный (Codiaeum variegatum),
Бегония Клеопатра (Begona Cleopatra),
Бегония серебристая (Begonia lucerna),
Рис. 3.18 Стимулирующая фитокомпозиция
131
Рис. 3,19 Фитокомпозиция «фитофильтр»
Виды, используемые в композиции, насыщают воздух
помещений отрицательно заряженными ионами кислорода, что
компенсирует отрицательное действие положительных ионов.
Цветовое решение композиции позволяет повышать
работоспособность и стимулировать активную деятельность
людей.
Фитокомпозиция, представленная на рис. 3. 19 рекомендуется
для помещений, где ведется работа с вредными для здоровья
людей веществами. К таким помещениям относятся учебнонаучные помещения, лаборатории, места, отведенные для
курения и т.д. В композиции использованы растения:
Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosum vittatum),
Фикус Бенджамина (Ficus benjamina),
Бромелевые (Bromeliaceae)
Растения, предложенные для этой композиции, обладают
способностью поглощать из воздуха и аккумулировать или
разлагать до простых ядовитые вещества.
Универсальная фитокомпозиция, представленная на рис. 3. 20,
используются для улучшения комплекса микроклиматических,
микробиологических и визуальных параметров внутренней
среды помещений. В ее состав входят:
Монстера лакомая (Monstera deliciosa),
Антуриум Андре (Anthurium andreanum),
Фикус стреловидный (Ficus sagittata),
Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Аглонема скромная (Aglaonema modestum).
132
Гусмания гибридная (Guzmania x),
Растения, использованные в фитокомпозиций,
значительно
повышают
влажность
воздуха
помещений. Представитель семейства бромелиевых,
Гусмания гибридная, способна поглощать из
воздуха ядовитые газы. Летучие выделения
растений
обладают
высокой
бактериальной,
антивирусной и противогрибковой активностью в
отношении
воздушной
микрофлоры.
Яркое
сочетание цветов и оттенков зеленого, действует
стимулирующе на нервную систему человека.
Рис. 3. 20 Универсальная фитокомпозиция
133
K 70 H 25 P
F
SmGϕ ∗ f ( 0, 25;0,75)
W60 I 700 − 2000T10 −16
Рис. 3. 21 Симметричная фитокомпозиция для хорош
освещённых помещений
Фитонцидная симметричная фитокомпозиция
предназначена для хорошо освещённых помещений,
составлена из трёх видов растений (рис. 3. 21):
Пеперомия Лазящая (Peperomia Scandens),
Каланхоэ Блосфельда (Kalanchoe Blossfeldiana),
Плющ Обыкновенный (Hedera Helix).
Входящие в фитокомпозию растения проявляют
фитонцидные свойства по отношению к микроорганизмам
семейств
Pseudomonas,
Staphylococcus,
Sarcina.
Данная
фитонцидная композиция построена с учётом гармонических
канонов, принципов «золотого сечения» и самоподобия. Все
компоненты фитокомпозиции (2 Плюща Обыкновенных и 2
Каланхоэ Блосфельда) симметрично расположены относительно
центрального компонента - Пеперомии Лазящей. Принцип
«золотого сечения» был использован при расчёте соотношений
размера растения и размера фитокомпозиции.
Размеры растений: Каланхоэ Блосфельда = 18 см (ϕ₁);
Плющ Обыкновенный = 30 см (ϕ₂);
Пеперомия Лазящая = 48 см (ϕ₃).
134
Использован принцип подобия по структуре листьев –
округлые яйцевидные, глянцевые.
Фитонцидная
асимметричная
фитокомпозиция
предназначена для хорошо освещенных помещений. В ее состав входят
(рис. 3. 22):
Каланхоэ Блосфельда (Kalanchoe Blossfeldiana),
Сансевиерия Трёхполосая (Sansevieria Trifasciata laurentii),
Аукуба Японская (Aucuba Japonica),
Плющ Обыкновенный (Hedera Helix)
Кодиеум (Codiaeum Norma).
Основные экологические требования отражены в формуле
фитокомпозиции. Растения проявляют фитонцидную активность
(ФА) по отношению к следующим группам микроорганизмов:
Staphylococcus Aureus, Sarcina, Pseudomonas. Общая ФА
составляет 45-50%. Фитонцидная композиция построена с учетом
асимметрии
составных
компонентов
относительно
доминирующего растения (Сансевиерии Трёхполосой). Применён
принцип самоподобия – фрактал Жулиа (х=0.11; у=0.64).
K 70 H 25 S 45 − 50 Ac 70C
F
AsmGϕ ∗ f ( 0,11;
W65 −80 I 700 − 2000T15 − 20
Рис. 3. 22 Асимметричная фитокомпозиция для
хорошо освещённых помещений
135
F
M 30 SV
SmGϕ ∗ f ( 0, 46;0, 01)
W70 I1000 − 2000T13− 20
Рис. 3.23 Симетричная фитокомпозиция для
помещений без естественного освещения
Принципы подобия также отражены в окраске растений
(зелёные листья с жёлтыми вкраплениями), а также структуре
листьев (глянцевые, жёсткие). В соответствии с принципом
«золотого сечения» размеры растений составляют:
Каланхоэ Блосфельда = 18 см (ϕ₁);
Плющ Обыкновенный = 30 см (ϕ₂)
Кодиеум = 30 см (ϕ₃);
Аукуба Японская = 48 см (ϕ₄);
Сансевиерия Трёхполосая = 60 см (ϕ₅).
Фитонцидная симметричная фитокомпозиция
составлена из (рис. 3. 23):
Глоксинии Прекраснейшей (Sinningia Speciosa),
Маранта Трёхцветная (Maranta Tricolor),
Фиалок Трёхцветных (Viola Tricolor).
Основные экологические требования отражены в формуле
фитокомпозиции. Общая ФА составляет 30-40 %. Отмечено
угнетающее воздействие на Cedosporium Hordei, Aspergillus Niner,
136
Penicillium Ciclopium. Композиция может быть рекомендована для
оформления вестибюлей, холлов, коридоров и т.п.
Фитонцидная композиция построена с учётом симметрии
(фиалки относительно направляющей вертикали – Глоксинии и
Бегонии). Для отражения самоподобия композиции применили
фрактал Жулиа (х=0.46;у=0.01). Также подобие выражено в
структуре листьев (резные, жилкование с лучевой симметрией).
Размеры растений с учётом принципа «золотого сечения»:
Фиалка Трёхцветная = 11 см (ϕ₁);
Маранта Трёхцетная = 18 см (ϕ₂);
Глоксиния Прекраснейшая = 30 см (ϕ₃).
Фитонцидная асимметричная фитокомпозиция
включает:
Ховея Форстера (Howea Forsteriana),
Антуриум Андре (Anthurium Andreanum),
Каланхоэ Блосфельда (Kalanchoe Blossfeldiana),
Спатифиллум Уолиса (Spathiphyllum Wallisii),
Плющ Обыкновенный (Hedera Helix),
Гузмания Язычковая (Guzmania Lingulata),
Диффенбахия Прелестная (Dieffenbachia Amoena).
F
K 70 Hel25S 45−50H 70 An40−50 D40G
AsmGϕ∗ f ( −0,75;0,25)
W80 I700−1000T10−20
137
Рис. 3.24 Ассиметричная фитокомпозиция для
плохо освещенных помещений
K 70 S 45−50 Ac 40−50
F
SmG ϕ ∗ f ( −0, 75;0, 24 )
W60 I 700−1500T13−20
Рис. 3.25 Симетричная фитокомпозиция для
освещенных помещений
Об
щая ФА компонентов композиции составляет 45-50%. Оказывают
угнетающее воздействие на Staphylococcus Aureus, Staphylococcus
Saprophiticus, Sarcina, Pseudomonas. Помимо фитонцидных свойств
композиция обладает увлажняющими и стимулирующими
свойствами. Фитокомпозиция может быть рекомендована для
помещений с пониженной влажностью воздуха (рис. 3.24).
В основе фитокомпозиции лежит принцип самоподобия –
фрактал Жулиа (х=-0.75; у=0.25). Выражена асимметрия
составляющих компонентов относительно доминанта (Ховеи
Форстера). В соответствие с принципом «золотого сечения»
размеры предложенных растений составляют: Каланхоэ
Блосфельда = 15 см (ϕ₁); Антуриум Андре = 24 см (ϕ₂);
Плющ Обыкновенный = 39 см (ϕ₃);
Диффенбахия Прелестнейшая = 49 см (ϕ₄);
Спатифиллум Уолиса = 55 см (ϕ₅);
138
Гузмания Язычковая = 58 см (ϕ₆);
Ховея Форстера = 60 см (ϕ₇).
Фитонцидная
симметричная
фитокомпозиция
предназначена для освещённых помещений
Фитокомпозиция (рис. 3. 25) содержит:
Каланхоэ Блосфельда (Kalanchoe Blossfeldiana),
Кодиеума (Codiaeum Norma),
Спатифиллум Уолиса (Spathiphyllum Wallisii).
Фитонцидная активность компонентов изменяется в
диапазоне 40-50 %. Проявляют противомикробное действие,
воздействуют на микрофлору воздуха.
При составлении фитокомпозиции был учтён принцип
симметрии (относительно доминанта – Спатифиллума Уолиса), а
также самоподобия – фрактал Жулиа (х=-0.75; у=0.24).
По принципу «золотого сечения» подобраны растения
следующих размеров:
Каланхоэ Блосфельда = 20 см (ϕ₁);
Кодиеум = 32 см (ϕ₂);
Спатифиллум Уолиса = 40 см (ϕ₃).
139
3.1.9 Система жизнеобеспечение композиций
В качестве комнатных растений чаще всего используются
растения тропического и субтропического климата. Комнатные
условия по ряду показателей (оптимальных значений влажности и
температуры окружающего воздуха, освещенности, влажности и
температуры
почвы)
не
соответствуют
экологическим
потребностям этих растений. Выращивание их требует
применения группировки, что не всегда удобно в помещениях
небольшой площади и вызывает определенные сложности. Одним
из современных способов решения этой проблемы является
создание автономных систем жизнеобеспечения фитокомпозиций
(рис. 3.26).
Фитокомпозиция
Датчики люксметра
Блок искусств.
освещения
Световой
режим
Блок воздушного
влагообеспечения
Влажность
воздуха
А
С
У
Блок почвенного
влагообеспечения
Влажность
почвы
Энергетический
блок
Температур
ный
режим
115
Датчик температуры почвы
Рис. 3. 26 Схема системы контроля и жизнеобеспечения
фитокомпозиции
Автоматическая система управления (АСУ)
экологическими условиями содержания растений строится с
использованием программного обеспечения LabVIEW. Данные
о состоянии микроклиматических параметров внутренней
среды фитокомпозиции собираются при помощи типовой
системы контроля, оснащенной температурными и
влажностными датчиками, а также люксметром. АСУ
используется для управления уровнем функционирования
растений, т. е. их способностью увлажнять воздух, выделять
ЛФОВ или отрицательно заряженные ионы кислорода,
отфильтровывать из воздуха вредные вещества [53].
Преимуществами
жизнеобеспечения
автоматизированных
фитокомпозиций
является
систем
способность
увеличивать сроки существования последних, оптимизировать
условия их содержания и обеспечивать максимальный медикоэкологический эффект от живых декоративных растений в
интерьере.
3.2 Растения как объект фитодизайна
116
В ходе исследований проводящихся с 2000 года на
кафедре экологического мониторинга и прогнозирования
совместно НПФ АП «Люмэкс» и лабораторией физикоаналитического контроля Военного университета
радиационной, химической и биологической защиты были
проведены исследования по определению химического состава
клеточного сока растений и соединений выделяющихся в
окружающую среду в прцессе их жизнедеятельности (табл. 3.2).
Исследовались следующие растения: Каланхоэ
Блосфельда (Kalanchoe blossfeldiana), Аукуба Японская (Aucuba
japonica variegata), Мирт Обыкновенный (Myrtus communis) и
Бегония Королевская (Begonia Rex).
Результаты исследования показали, что в клеточном
соке преобладают альдегиды, диеновые углеводороды,
непредельные углеводороды (алкены, алкины) и непредельные
кислоты, а также одно- и многоатомные спирты.
Кроме того, обнаружен ряд специфических соединений,
характерных, только для данного вида растений. Так, для мирта
– это α-пинен, вербенен, γ-терпинен, лимонен, линалол, геранил
ацетат, миртанил ацетат и некоторые другие вещества; для
аукубы - миртенил ацетат, 3-пентанон, 1-гидрокси-3-пентин и
др.; для каланхоэ - 1,2,6-гексатриол, деканаль, нонановая
кислота. Выявлен ряд соединений, повторяющихся в
исследованных растениях: каланхоэ и аукуба содержат
бензойную кислоту, 2-гексеналь, циклогексанол, бензойную
кислоту, аукуба и мирт – альфа-кариофиллен, мирт и каланхоэ
– спинацен, бегония и мирт – 2-этил фуран, спинацен, бегония
и каланхоэ – 2-гексеналь, 2,4-гексадиеналь, бензойная кислота,
нонановая кислота, тетрадекановая, пентадекановая, 9гексадеценовая, пальмитиновая кислоты, спинацен. Анализ
химического состава клеточного сока показал наличие в
исследуемых растениях соединений различных химических
классов, что указывает на зависимость качественного состава
фитонцидов от вида растений.
117
Анализ химических соединений, содержащихся в
воздушной фракции, проводился авторами с учётом веществ,
выделившихся в воздушную среду помещения всеми
исследованными растениями. Сравнение веществ, обнаруженных в
воздушной пробе с растениями, на выходе из хроматографа
производилось с контрольной пробой.
Получены хроматограммы веществ содержащихся в
контрольной воздушной пробе и пробе с растениями, которые
представлены в таблице 3.2 [7].
Полученные
в
ходе
эксперимента
данные
свидетельствуют о том, что не все химические вещества,
содержащиеся в клеточном соке, выделяются в окружающую
среду, или выделяются в малых количествах, которые не
были зафиксированы прибором. Так, в большом количестве
выделяется этилацетат (8.9%), бензол (21.5%), гексаналь
(10.1%), дибутилфталат (5.4%), а концентрации деканаля
(Каланхоэ), ацетофенона, октаналя невелики (рис. 3. 27 и 3.
28). В составе фитонцидов выделяющихся в воздух
преобладают следующие химические классы: эфиры,
ароматические углеводороды, кетоны. При сравнении
веществ в клеточном соке и воздушной фракции видно, что
большая
часть
веществ
задерживается
листовой
поверхностью, и лишь незначительная часть веществ
переходит в воздушную среду.
118
5,8
4
0,2
4,8
8,9
5,6
21,5
1,6
2,7
1,9
1,3
5,4
3,5
0,8
0,8
10,1
4
2,7
5,6
2,4
2
Этилацетат/простые эфиры
Гептан/алканы
Бутилацетат/простые эфиры
Ксилол/арены
Изопропилбензол/арены
Октаналь/альдегид
1,8-цинеол/непредельные спирты
Ацетофенон/кетоны
Деканаль/альдегиды
Тетрадекан/алканы
Пентадекан/алканы
4,4
Бензол/арены
Гексаналь/альдегид
Этилбензол
Нонан/алкан
альфа-пинен/терпены
Лимонен/терпены
1,2-диметил-4-этилбензол/арены
1,2,3,5-тетраметилбензол/арены
Ангидрид фталевой кислоты/органические кислоты
6,10-диметил-5,9-ундекадиен-2-он/кетоны
Дибутилфталат/эфиры
Рис. 3. 27 Диаграмма выделения веществ в процентном
отношении в воздушную среду
0,016
0,014
0,012
0,01
0,008
0,006
0,004
0,002
119
6,10-диметил-5,9-
Дибутилфталат/эфиры
Тетрадекан/алканы
Пентадекан/алканы
1,2,3,5-
Ангидрид фталевой
Деканаль/альдегиды
1,2-диметил-4-
Ацетофенон/кетоны
Лимонен/терпены
1,8-цинеол/непредельные
Октаналь/альдегид
альфа-пинен/терпены
Изопропилбензол/арены
Этилбензол
Нонан/алкан
Ксилол/арены
Бутилацетат/простые
Бензол/арены
Гептан/алканы
Гексаналь/альдегид
Этилацетат/простые
0
Рис. 3. 28 Диаграмма концентрации веществ,
выделяемых растениями в воздушную среду
Авторами установлено что, наиболее активно выделяются
в воздушную среду эфиры, арены, альдегиды и алканы, остальные
химические вещества выделяются в меньших количествах.
3.3 Экспертные системы в определении фитонцидной
активности растения и подборе состава фитокомпозиций
для МЭФ-дизайна
Определение фитонцидной активности растения и подбор
состава фитокомпозиций является важной задачей медикоэкологического фитодизайна. Для решения этой задачи
разработаны современные технологии измерений химического
состава клеточного сока и определения фитонцидных свойств
растений. Однако их эффективное использование требует учета
многочисленных взаимосвязанных факторов, включающих
информацию о месте произрастания растения, взаимодействия с
другими растениями и эффективности созданной
фитокомпозиции. Такой учет затруднен без применения
компьютерных технологий обработки и анализа данных на базе
искусственного интеллекта.
Экспертные системы, являющиеся одной из областей
применения искусственного интеллекта, используются для анализа
и обработки разных типов информации путем имитации хода
рассуждения, которым воспользовался бы эксперт при решении
поставленной задачи.
Исследования в области использования искусственного
интеллекта в области медико-экологического фитодизайна
направлены на создание фитокомпозиций различного назначения и
рекомендаций по уходу за такими фитокомпозициями. Авторами
разработана структура экспертной системы для определения
фитонцидной активности растения и подбора состава
фитокомпозиций по заданным условиям внутренней среды
помещений.
Для принятия решений в области фитодизайна экспертная
система (ЭС) должна решать следующие классы задач:
120
• Прогнозная оценка фитонцидной активности растения по
составу клеточного сока и выделяемым в воздух ЛФОВ;
• Определение групп микроорганизмов, на которые может
оказывать влияние выделяемые растением ЛФОВ;
• Подбор
растений, составляющих фитокомпозицию
целевого назначения с учетом микроклимата и размеров
помещения.
Решение этих задач возможно путем интеграции в системе
соответствующих подсистем. Каждая подсистема концентрирует в
себе знания экспертов, необходимые для решения поставленной
перед нею задачи. Для хранения экспертных знаний применяется
«база знаний», которая содержит информацию о методах подбора
оптимального состава фитокомпозиций, особенностях их
применения, типичных и граничных параметрах объектов
исследования, законах взаимодействия параметров и т.д.
Особенностью «базы знаний» является то, что ее структура (в
отличие от структуры обычных баз данных), позволяет вести
поиск информации «разумно», исключая заведомо ложные ветви
рассуждений. Механизм работы с «базой знаний», реализованный
в ЭС, позволяет системе автоматически получать новые знания на
основе
входных
данных
и
дополнять
ее
новыми
закономерностями.
Описание работы ЭС
Данные о химическом составе клеточного сока, растения
параметров микроклимата и размеров помещений вводятся
пользователем в начале работы. Система проверяет достоверность
этих данных и дополняет их с помощью подключаемых модулей и
анализирует состав клеточного сока на наличие в нем веществ,
относящихся к ЛФОВ. Далее осуществляется запрос в «базу
знаний» для определения фитонцидной активности растения. На
следующем этапе полученные данные анализируются и
определяются группы микроорганизмов, на которые растение
способно воздействовать.
Заключительным этапом является обращение в модуль
«базы знаний» – базу данных по растениям, рекомендуемым для
подбора фитокомпозиций. Система анализирует полученные
данные
и
выводит
пользователю
примерный
состав
121
фитокомпозиции с учетом параметров микроклимата и размера
помещения.
Примерная схема ЭС показана на рис. 3.29
База знаний
База
данны
х по
растен
иям
Определение микроклиматических
показателей
Определение групп микроорганизмов
Определение фитонцидной активности
База
данных по
группам
микроорга
низмов
Интеграция полученных данных
122
Подбор фитокомпозиций
База
данных
по
фитонци
дной
активнос
ти
Определение фитонцидного состава
Проверка и дополнение вводных данных
Параметры
микроклим
ата
Ввод данных
База
данных по
микроклим
атическим
показателя
м
База знаний
Выбор фрактальной
функции для описания
фитокомпозиции
Вывод результата
- запрос
- потоки информации
Рис.3. 29 Схема работы экспертной системы
В составе «базы знаний» ЭС могут входить базы данных,
содержащие информацию о фитонцидной активности растений,
группы микроорганизмов и база данных по растениям известной
фитонцидности (рис. 3.29).
Обновление базы данных может осуществляться вручную
по мере поступления новых данных и автоматически – с вводом
входных данных пользователем. Базы данных для МЭФ-дизайна
могут пополняться данными, информацией получаемыми при
реализации программ Европейского сообщества, таких как MAST,
и проектами ОЙРОЭНВАЭРОН.
База данных по растениям должна содержать 2 файла:
Поля файла 1 содержат информацию обо всех параметрах
и свойствах растения. Такими параметрами являются: вид
растения, его размер, форма, время цветения, декоративные
качества, оптимальные условия для произрастания (микроклимат,
почва, освещенность и т.д.), химический состав клеточного сока и
выделений в воздух, общая и избирательная фитонцидная
активность к группам микроорганизмов. Информация для
заполнения полей первого файла берется их архивов базы знаний
или заполняется после дополнительных исследований.
Файл 2 – рабочая информация. В данном файле содержатся
данные, полученные в процессе работы ЭС. Кроме ключевых
полей, повторяющих поля файла 1, файл 2 содержит
123
дополнительные поля, содержащие информацию о рассчитанных
ЭС формулах, пропорций и фракталов в основании
фитокомпозиций. Эта информация сохраняется в архиве «базы
знаний», используется в дальнейшей работе ЭС и выдается
пользователю.
В структуре «базы знаний» обязательно наличие
реляционных баз данных. Создание таких баз данных необходимо
при
проведении
анализа
фитонцидной
активности
и
функционального назначения растения, а также при получении
рекомендаций по составу фитокомпозиций.
ЭС дает возможность комплексного решения проблем
подбора фитокомпозиций по схеме: определение фитонцидной
активности - определение микроорганизмов, на которые возможно
влияние растение – подбор фитокомпозиций и их гармонических
пропорций для заданного помещения.
Контрольные вопросы к главе 3
1. Назовите
современные
классификации
комнатных
растений.
2. На какие группы делят растения по способности улучшать
микроэкологические условия?
3. Назовите виды растений, обладающие бактерицидной
активностью.
4. Назовите виды растений, обладающие фунгицидной
активностью.
5. Назовите виды растений обладающие антивирусной
активностью.
6. Назовите виды растений, обладающие способностью
увлажнять воздух.
7. Назовите виды растений, оказывающие стимулирующее
действие на ЦНС
8. Назовите виды растений, обладающие способность
поглощать и аккумулировать из воздуха химические
вещества бактерицидной активностью.
124
9. Какие условия необходимо соблюдать чтобы поддержать
растения на высоком функциональном уровне?
10. Перечислите виды группировки комнатных растений для
фитокомпозиций.
11. Назовите 5 возможных мест размещения фитокомпозиций.
12. Назовите основные принципы композиционирования.
13. Какие химические вещества преобладаю в клеточном соке
Аукубы Японской, Каланхое Блосфельда, Мирта
обыкновенного и Бегонии королевской?
14. Назовите специфические вещества характерные Аукубе
Японской.
15. Какие ЛФОВ присутствующие в клеточном соке
выделяются в окружающую среду?
16. Какие классы задач решаются в экспертных системах для
принятия решений?
17. Опишите принципы работы экспертной системы.
Задания к главе 3
1. Составьте, используя данные таблицы 1.3 бактерицидную,
увлажняющую, теневыносливую фитокомпозицию.
2. Опишите
формулой
предложенную
вами
фитокомпозицию
3. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 фунгицидную
светолюбивую фитокомпозицию. Опишите формулой
предложенную вами фитокомпозицию.
4. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 универсальную
фитокомпозицию. Опишите формулой предложенную вами
фитокомпозицию.
5. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 стимулирующую ,
увлажняющую фитокомпозицию. Опишите формулой
предложенную вами фитокомпозицию.
6. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 фитонцидную
фитокомпозицию. Опишите формулой предложенную вами
фитокомпозицию.
125
ГЛАВА 4. МЭФ-ДИЗАЙН ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ
ПОМЕЩЕНИЙ И ОЦЕНКА ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ
Функциональное назначение помещений во многом
определяет тип загрязнения и подходы к компенсации негативных
факторов. В этой главе мы рассматриваем на реальных примерах
специфические особенности МЭФ-дизайна учебно-научных,
офисных и общественных помещений. Общая характеристика этих
помещений дана в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Параметры исследуемых помещений
4.1 МЭФ-дизайн учебно-научных помещений
126
Учебно-научные
помещения
характеризуются
как
постоянным, так и временным режимом пребывания сотрудников,
занятых умственным трудом, перерабатывающих большие объемы
информации, с мобилизацией памяти и внимания. Для таких помещений
характерно повышенное содержание болезнетворных бактерий, наличие
приборов, вычислительной и оргтехники и т.д.
Характеристика помещения
Один из положительных опытов улучшения внутренней
среды учебно-научных помещений является проект МЭФ-дизайна
помещений экологического факультета Российского университета
дружбы народов. Здание факультета расположено в центре города.
Экологическое состояние окружающей среды, по данным
экологического мониторинга окружающей среды, является крайне
неблагоприятным. По данным московских метеостанцией, район, в
котором расположено здание факультета, характеризуется более
теплым микроклиматом и большой повторяемостью штилей,
нежели на окраинах города.
Все комнаты не равнозначны по площади (табл. 4. 1).
В таблице отражают основные характеристики помещения
(общая площадь, число окон и отопительных приборов и их
площадь, ориентация окон в пространстве), позволяющие оценить
его микроклиматические параметры и освещенность.
Для удобства, каждой комнате лаборатории был присвоен
номер. Комната № 1 выполняет функцию прихожей. Комната № 2
выполняет функции лабораторного помещения, где хранятся
реактивы,
проводится
пробоподготовка
и
часть
экспериментальных исследований. Комната оснащена вытяжным
шкафом, раковиной, электрической плитой, сушильным и
морозильным шкафом. Комната № 3 выполняет функцию учебнонаучного помещения, в нем установлено 6 работающих
компьютеров, которые, как правило, функционируют на
протяжении всего дня, и ряд аналитических приборов.
Измерения параметров микроклимата показали, что
помещение
кафедры
экологического
мониторинга
и
прогнозирования характеризуется пониженной влажностью
воздуха (20-60 %), доминированием гомогенных визуальных
полей, персонал предрасположен к вирусным и инфекционным
127
заболеваниям, частой и высокой утомляемости. Также
помещении обнаружен ряд токсических химических веществ.
в
Мониторинг микроклиматических параметров позволил
определить суточную и сезонную динамику изменения
температуры и влажности в пространстве помещения. Результаты
мониторинга представляются в виде графиков, таблиц и картосхем
Т, 0 С, W, %
80
T C, утро
60
W %,утро
40
Т С, день
20
W %,день
0
0
200
400
600
Расстояние, см
и служат для принятия решений
фитокомпозиций (рис. 4.1, 2.9)
о
месте
установки
Рис. 4.1 Распределение температуры и влажности по
профилю 2, в зависимости от времени измерения
Измерение освещенности показало, что естественная
освещенность помещения зависит от внешних погодных условий и
расстояния от оконных проемов. Совмещенная освещенность
обеспечивает равномерное распределение света в пространстве
помещения (рис. 4.2).
Е, лк
40000
30000
20000
10000
0
0
100
200
300
400
Расстояние от окна, см
совмещенная освещенность
128
500
600
естественная освещенность
Рис.4.2 Распределение естественной и совмещенной
освещенности от окна
По результатам мониторинга параметров внутренней
среды помещения построены карты-схемы зонирования
помещения по условиям комфортности жизнедеятельности
человека,
выделены
условно
комфортная,
умеренно
неблагоприятная и неблагоприятная зоны (рис. 2.9).
Определение ассортимента растений
Анализ основных экологических параметров помещения,
определяющих ассортимент растений, позволяет принять решения
о вводе растений первой, второй и третей группы, как
светолюбивых, так и теневыносливых (табл. 3.1). Однако,
пространственное размещение фитокомпозиций из растений
входящих в эти группы различное.
Растения первой группы рекомендуется размещать в зоне
оконных проемов с восточной экспозицией либо в зонах на
расстоянии 1,5–2-х метров от окна. При составлении оконных
горшечных композиций растения первой группы необходимо
размещать вторым рядом от окна, что обеспечит их
дополнительное притенение, так как к этой группе относятся
преимущественно теневыносливые растения. Для составления
композиций из растений первой группы рекомендуется применять
группировку растений, чтобы повысить влажность воздуха
необходимую для этих видов. Растения второй и третьей группы
могут быть использованы по всему периметру помещения.
Для повышения влажности воздуха во всем помещении и,
особенно в зонах умеренно неблагоприятных и неблагоприятных
рекомендуется использовать растения тропической зоны с
большой
площадью
поверхности
листовой
пластины,
увеличивающие влажность воздуха: Антуриум Андре (Anthurium
andreanum), Афеландра оттопыренная (Aphelandra squarrosa
louisae), Спатифилиум Уолиса (Spathiphyllum wallisii), Монстера
деликатесная (Monstera deliciosa), Плющ обыкновенный (Hedera
helix), Шеффлера (Schefflera), Эхмея полосатая (Aechmea fasciata),
Бегония Клеопатра (Begona Cleopatra), Бегония серебристая
(Begonia lucerna), Маранта Трехцветная (Maranta tricolor),
Гибискус (Hibiscus), Кофейное дерево (Coffea arabica).
129
Для устранения или нейтрализации химических веществ и
вредных газов рекомендуется использовать растения биофильтры:
Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosum vittatum), Фикус
Бенджамина (Ficus benjamina), Бромелевые (Bromeliaceae).
Для улучшения иммунного статуса, стимуляции
работоспособности и снижения утомляемости сотрудников
рекомендуется вводить растения: Мирт обыкновенный (Myrtus
communis), Пеларгонии (Pelargonium), Лавр (Laurus), Амариллис
(Amaryllis).
Для уменьшения бактериальной обсемененности воздуха
помещения
рекомендуется
использовать:
Асплениум
гнездообразный (Asplenium nidus), Гиппеаструм гибридный
(Hippeastrum hibrida), Роициссус ромбический (Rhoicissus
rhomboidea), Тетрастигма (виноград) Вуанье (Tetrastigma
vionierianum), Сенполии (Saintpaulia), Аукуба японская (Aucuba
japonica), Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosus), Хойя
мясистая (Hoya carnosa), Пеперомия туполистная (Peperomia
obtusifolia), Кодиеум пестролистный (Codiaeum variegatum),
Лимон(Citrus limon), Пеларгония крупноцветковая (Pelargonium),
Каланхое Блосфельда (Kalanchoe Blosfelda).
Введение перечисленных видов растений позволит
повысить комфортность условий работы сотрудников и учащихся
учебно-научного помещения, а именно уменьшить площадь
умеренно неблагоприятных зон, компенсировать недостаток
влажности воздуха во всех выделенных зонах помещения.
Архитектурно-планировочные решения
Для создания композиций могут быть использованы зоны
оконных проемов, а так же зоны нагревательных приборов, где
необходимо повысить влажность воздуха. Здесь рекомендуется
применять горшечный способ группировки растений. В зоне
влияния отопительных приборов и центре рабочей зоны
оптимальным является создание комнатного садика в едином
контейнере (рис. 4. 3). На рисунке 4.3 отмечены точки
расположения цветочных композиций и отдельных видов
(солитеров).
130
Рис. 4. 3 Пространственное расположение фитокомпозиций
в помещении кафедры экологического мониторинга и
прогнозирования
Все предложенные композиции расположены в местах
приемлемых для выращивания растений и в непосредственной
близости от рабочих мест. Они оказывают общее стимулирующее
воздействие, подавляют развитие воздушной микрофлоры,
компенсируют гомогенные визуальные поля помещения и
увеличивают влажность воздуха.
Состав, основные функции и свойства, радиус действия и
другая
информация
приводиться
в
характеристике
фитокомпозиций (рис. 4.4 – 4.9).
Декоративные элементы
При создании композиций в помещении экологического
факультета используются все возможные типы емкостей,
предпочтения отдаются горшкам помещенным в кашпо. Ввиду
использования растений преимущественно первой и второй
группы промежуток между горшком и кашпо заполняется торфом
или керамзитом. Цветовая гамма декоративных элементов может
быть выдержанна в светлых тонах синего или серого цвета.
131
Рис. 4. 4 Композиция № 1
Рис. 4. 5 Фитокомпозиция № 2
132
Композиция № 1 располагается в лабораторном помещении
(рис. 4. 4). В ее состав входят:
Бегония Клеопатра (Begona Cleopatra)
Бегония серебристая(Begonia lucerna)
Кодиеум (Codiaeum reidii)
Традесканция (Tradescantia blossfeldiana)
Сенполии (Saintpaulia)
Каланхое Блосфельда (Kalanchoe Blosfelda)
В композиции использованы высоко фитонцидные растения,
летучие выделения которых обладают бактерицидной, антивирусной и
фунгицидной активностью. Использование в композиции Кодиеума
пестролистного способствует насыщению воздуха отрицательно
заряженными ионами кислорода. Растения, имеющие пушение на
листовой пластине способствуют удалению пыли из воздуха
помещения. Группировка перечисленных растений позволяет увеличить
влажность воздуха как внутри композиции, так и в радиусе от 1,0-1,5 м.
Основная функция композиции - увеличение влажности воздуха и
обеспечение мощной защитной зоны между внутренней и внешней
средой помещения кафедры.
Композиция № 2 предложена для лабораторного
помещения (комната № 2 рис. 4. 5). В ее состав вошли:
Ховея Форестера (Howea fosteriana)
Хамедорея изящная (Chamaedorea elegans)
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Мараранта беложильчатая (Maranta tricolor)
Рододендрон Симса гибридный (Rhodendron x simsii)
Кодиеум (Codiaeum reidii)
Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosum vittatum)
В композиции использованы виды, переносящие перепады
температуры и способные расти в условиях пониженных
температур. Композиция обладает бактерицидной и антивирусной
активностью
в
отношении
воздушной
микрофлоры.
Использование
в
композиции
Хлорофитума
хохлатого
способствует уменьшению химической нагрузки со стороны
химических реактивов и лабораторного оборудования. Ярко
окрашенные цветки и пестрые листья растений оказывают
стимулирующее действие, повышая работоспособность персонала
и учащихся.
133
124
Рис. 4. 6 Общий вид на фитокомпозиции № 3, 4, 5.
134
Композиция № 3 (рис. 4. 6) предназначена для аудиторной
комнаты № 3 и располагается в зоне оконных проемов (рис. 4. 3).
В ее состав входят:
Спатифилиум Уолиса (Spathiphyllum wallisii);
Эхмея полосатая (Aechmea fasciata)
Жасмин лекарственный (Jasminum officinale)
Гиппеаструм гибридный (Hippeastrum hibrida)
Кордилина верхушечная (Cordyline terminalis)
Хойя мясистая (Hoya carnosa)
Пеперомия туполистная (Peperomia obtusifolia)
Каланхое Блосфельда (Kalanchoe Blosfelda)
Клеродендрум Томсона (Clerodendron Thomsonae)
Гиппеаструм гибридный (Hippeastrum hibrida)
Предложенные виды расположены в композиции так, что
светолюбивые растения находятся на ярком свету, а
теневыносливые растения защищены от действия прямых
солнечных лучей. Это позволяет размещать виды способные
увеличивать влажность воздуха в зоне с ярким освещением.
В данной композиции использованы высоко фитонцидные
растения, летучие выделения которых обладают бактерицидной,
антивирусной,
фунгицидной
активностью.
Введение
в
композицию Жасмина лекарственного способствует стимуляции
сердечной мышцы, а так же повышает иммунитет, поэтому
композиция расположена вблизи рабочего места. Представитель
семейства
бромелиевых,
эхмея
полосатая
способна
отфильтровывать из воздуха продукты испарения бензола.
Группировка
перечисленных
растений
позволяет
увеличить влажность воздуха как внутри композиции, так и в
радиусе от 0,5-0,7м. Растительная композиция служит защитой от
ярких утренних лучей солнца для работающих здесь сотрудников.
Композиция № 4 расположена на юго-восточном оконном
проеме комнаты №3 (рис. 4. 3). В ее состав входят (рис. 4.6):
Кофейное дерево (Coffea arabica)
Хамедорея изящная (Chamaedorea elegans)
Ховея Бельмора (Howea belmoreana)
Бегония серебристая (Begonia lucerna)
В композиции доминируют представители семейства
пальм, способные увеличивать влажность воздуха. Пальмы – это
135
светолюбивые растения, поэтому расположение на оконном
проеме юго-восточной ориентации наиболее оптимально для их
роста. В композиции использовано Кофейное дерево, которое
увеличивает влажность воздуха и оказывающее стимулирующее
воздействие на работу нервной системы человека. Предложенная
композиция увеличивает влажность воздуха как внутри
композиции, так и на расстоянии 0,3-0,5 м.
Композиция № 5 расположена в четвертом оконном
проеме третей комнаты (рис. 4.3). В ее состав входят (рис. 4.6):
Клеродендром Томсона (Clerodendron Thomsonae)
Гибискус (Hibiscus)
Спатифилиум Уолиса (Spathiphyllum wallisii);
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Антуриум Андре (Anthurium andreanum);
Эпифиллум (Epiphyllum Sabra)
Традесканция (Tradescantia blossfeldiana).
В виду того, что окно ориентировано на южную сторону
света, для него предложены светолюбивые растения. Композиция
активно увлажняет воздух, так как все виды обладают широкой
листовой пластиной и способны к повышенной транспирации.
Предложенная композиция увеличивать влажность воздуха на
расстоянии 0,7-1 м.
Композиция № 6 расположена в оконном проеме комнаты
№ 3 с южной экспозицией (рис. 4.3). В ее состав входят растения,
переносящие длительную инсоляцию (рис. 4. 7):
Апорокактус плетевидный (Aporocactus fflagelliformis)
Нотокактус Линенинхауза (Notocactus leninghausii)
Пародия кровавоцветковая (Parodia sanguniflora)
Молочай (Euphorbia milii, Euphorbia tirucalii)
Эхеверия Деренберга (Echeverie derenberga)
Кордилина верхушечная (Cordyline terminalis)
Для предложенного к озеленению оконному проему
подойдут растения суккуленты способные переносить прямые
солнечные лучи и пониженную влажность воздуха. Данная
композиция выполняет стимулирующую функцию, способна
снимать стресс за счет окраски цветков и необычной формы.
136
127
Рис. 4.9 Общий вид на фитокомпозиций № 6, 7, 8, 11
137
Композиция № 7 расположена в оконном проеме окна
западной ориентации (рис. 4.3). В состав композиции входят (рис. 4. 7):
Сенполии (Saintpaulia)
Глоксиниия прекрасная (Sinningia speciosa)
Лимон (Citrus limon)
Гранат обыкновенный
Сложившиеся здесь световые и микроклиматические
условия подходят для выращивания фиалок. В композиции
предложены виды обладающие фитонцидными (Лимон, Гранат) и
стимулирующими свойствами. Опушенные листья растений
(Фиалки, Глоксинии) способствуют удалению из воздуха
помещения пыли – дополнительного источника болезнетворной
микрофлоры воздуха. Радиус действия композиции 0,3-0,5 м.
Композиция № 8 расположена в седьмом оконном проеме
комнаты № 3 (рис. 4. 3). Представлена видами (рис. 4.7):
Бегония Клеопатра (Begona Cleopatra)
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Каланхое Блосфельда (Kalanchoe Blosfelda)
Гиппеаструм гибридный (Hippeastrum hibrida)
Использованные в данной композиции растения обладают
большой суммарной поверхностью листовой пластины и поэтому
используются для повышения влажности воздуха. Композиция
составлена из фитонцидных растений, летучие выделения которых
действуют губительно на воздушную микрофлору. Яркая окраска
листьев растений делает композицию разнообразной в
колористическом отношении, действует успокаивающе, снимает
стрессы.
Композиция № 11 расположена на рабочем столе в центре
помещения (рис. 4.3). В композиции использованы (рис. 4. 7):
Радермахера китайская (Radermachera sinica)
Кодиеум (Codiaeum reidii)
Сенполии (Saintpaulia)
Данная композиция предназначена для локального
воздействия, поэтому она обладает успокаивающим, фунгицидным
и бактерицидным действием. Сочетание ярких цветов желтого и
темно-зеленого
действует
стимулирующие,
повышая
работоспособность.
138
Рис. 4. 9 Фитокомпозиция № 10
Композиция № 9 расположена в оконном проеме комнаты
№ 3 (рис. 4. 3). В композицию входят (рис 4.8):
139
Бегония Клеопатра (Begona Cleopatra)
Гибискус (Hibiscus)
Фатсия японская (Fatsia japonica)
Аукуба японская (Aucuba japonica)
Кордилина верхушечная (Cordyline terminalis)
Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosus)
Хойя мясистая (Hoya carnosa)
Сансевиерия трехполосная (Sansevieria trifasciata)
Плющ обыкновенный (Hedera helix).
Фитокомпозиция имеет ярко выраженные фитонцидные
свойства: летучие выделения растений обладают высокой
бактерицидной, антивирусной и фунгицидной активностью в
отношении воздушной микрофлоры. Фитонцидные растения
собраны в фитокомпозицию с растениями, обладающими большой
поверхностью листовой пластины, что способствует повышению
влажности воздуха в радиусе 0,5-0,7 м.
Композиция № 10 расположена в центральной части
комнаты (рис. 4. 3). В композиции использованы (рис. 4. 10):
Антуриум Андре (Anthurium andreanum);
Монстера деликатесная (Monstera deliciosa)
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Асплениум гнездовой (Fsplenium nidus)
Сингониум (Syngonium podophillum)
Адиантум Радди (Adiantum raddianum).
В фитокомпозиции собраны представители тропического
леса, обладающие большой поверхностью листовой пластины, что
придает композиции объем.
Композиция обладает фитонцидными свойствами в
отношении микрофлоры воздуха. Фитокомпозиция действует на
человека стимулирующее, так как в ней использованы
декоративно-лиственные растения с разной окраской листа: от
светло до темно зеленого. Пространственная организация
композиции позволяет компенсировать гомогенную отделку
стены, на фоне которой сформирована композиция. Принимая во
внимание большой объем фитомассы композиции, радиус ее
действия составляет 1,0-1,5 м
4. 2 МЭФ-дизайн офисных помещений
140
Офисные помещения характеризуются постоянным
пребыванием сотрудников, занятых умственным трудом,
перерабатывающих большие объемы информации, с мобилизацией
памяти и внимания. Для таких помещений характерно повышенное
содержание болезнетворных бактерий, наличие вычислительной и
оргтехники и т.д.
Характеристика помещения
Примером МЭФ-дизайна офисных помещений может
служить проект выполненный для НПФ АП «Люмэкс».
Помещение НПФ АП «Люмэкс» расположено в здании на юговостоке г. Москвы.. Экологическое состояние территории, по
данным экологического мониторинга окружающей среды,
характеризуется как умеренно неблагоприятное. Микроклимат
территории холоднее, и характеризуется нарастанием скорости
ветра по сравнению с центральными районами города
Помещение, занимаемое НПФ АП «Люмэкс» поделено на
10 комнат (табл. 4.1). Комнаты № 1-6 являются кабинетами
сотрудников фирмы и имеют оконные проемы южной ориентации
во всю ширину комнат. Комната № 7 выполняет функцию
подсобного помещения, № 8 - вестибюля, № 9 - прихожей, № 10 –
столовой и не имеют окон и стен, контактирующих с внешней
средой. В данном помещении в комнатах № 1-6 использовано
совмещенное освещение, в комнатах № 7-10 только
искусственное.
В помещении сделан евроремонт. Цветовая гамма отделки
помещения выдержана в светло-зеленом тоне. В помещении
доминируют незадекорированные стены. Поэтому преобладают
гомогенные визуальные поля. В воздухе присутствуют бензол,
толуол, этилбензол, ксилол, циклогексан, бутанол, формальдегид,
фенол и др. Перечисленные химические вещества могут
выделяться из поливинилхлоридных материалов, а именно
панелей, пленок, покрытий для пола, мебели использованных при
отделки данного помещения.
Все комнаты, исключая № 7, 9, 10 оснащены
компьютерами. Постоянный персонал проводит в данном
помещении более 8 часов в день.
Помещение характеризуется: пониженной влажностью
воздуха в зоне, приближенной к отопительным приборам,
141
доминированием
гомогенных
визуальных
полей,
высокой
предрасположенностью персонала к вирусным и инфекционным
заболеваниям и высокой утомляемостью.
Суточная
и
сезонная
динамика
микроклиматических
параметров подобна описанной выше для учебно-научного помещения
Т С, W %
(рис. 4.1) Результаты мониторинга микроклиматических параметров
50
40
30
20
10
0
TC
W%
0
100
200
300
400
500
Расстояние от окна, см
подобны зависимости распределения параметров микроклимата
полученных в помещении кафедры экологического мониторинга и
прогнозирования (рис. 4. 10).
Рис. 4.10 Изменение температуры и влажности воздуха в
зависимости от расстояния до окна в помещении фирмы НПФ АП
«Люмэкс»
Температура воздуха внутри помещения фирмы НПФ АП
«Люмэкс» изменяется в среднем на 4-5 0С, влажность воздуха на
20-25 % (рис. 4.10).
142
Использование
преимущественно
совмещенного
освещения в помещении отразилось на динамику освещенности,
которая падает от окна до значения 15000 лк далее возрастает до
19500 лк благодаря дополнительному искусственному освещению.
Комнаты № 7-9 не имеют естественного освещения и оснащены
общим искусственным освещением, равномерно размещенным в
верхней зоне помещения. Такое освещение обеспечивает уровень
освещенности в диапазоне от 3500 до 6500 лк.
При построении карты-схемы зонирования помещения по
условиям комфортности для жизнедеятельности человека,
выявлены условно комфортная, умеренно неблагоприятная и
неблагоприятная зоны.
Определение ассортимента растений
Анализ
основных
экологических
параметров,
определяющих ассортимент растений, показал, что в помещение
можно вводить растения предпочтительно второй и третей группы,
как светолюбивые, так и теневыносливые (табл. 3.1).
Растения второй группы можно размещать по всему
периметру помещения. Растения третей группы рекомендуется
размещать в зоне оконных проемов.
В зонах умеренной комфортности, с пониженной
влажностью воздуха, размещают растения второй группы с
добавлением видов тропической зоны с большой площадью
поверхности листовой пластины, способных к интенсивной
транспирации, собранные в горшечные или контейнерные группы:
Монстера лакомая (Monstera deliciosa), Антуриум Андре
(Anthurium andreanum), Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Аглонема
скромная
(Aglaonema
modestum),
Маранта
беложильчатая (Maqranta leuconeura).
Для устранения или нейтрализации вредных химических
соединений рекомендуется использовать растения биофильтры:
Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosum vittatum), Фикус
Бенджамина (Ficus benjamina), Бромелевые (Bromeliaceae).
Для улучшения иммунного статуса сотрудников
рекомендуется вводить растения: Мирт обыкновенный (Myrtus
communis), Пеларгонии (Pelargonium) Лавр (Laurus), Амариллис
(Amaryllis) .
143
Для уменьшения бактериальной обсемененности воздуха
помещения рекомендуется использовать: Жасмин лекарственный
(Jasminum officinale), Гиппеаструм гибридный (Hippeastrum
hibrida), Роициссус ромбический (Rhoicissus rhomboidea),
Сенполии (Saintpaulia), Аукуба японская (Aucuba japonica),
Драцена окаймленная (Dracaena marginata), Хлорофитум хохлатый
(Chlorophytum comosus), Пеперомия туполистная (Peperomia
obtusifolia), Кодиеум пестролистный (Codiaeum variegatum),
Пеларгония крупноцветковая (Pelargonium), Каланхое Блосфельда
(Kalanchoe Blosfelda), Сансевиерия трехполосная (Sansevieria trifasciata).
Введением перечисленных видов растений планируется
уменьшить
площадь
умеренно
неблагоприятной
зоны,
компенсировать гомогенные поля и улучшить микрофлору
воздуха.
Архитектурно планировочные решения
Пространственная оценка помещения фирмы «Люмэкс»
показала, что в его комнатах мало пространства, приемлемого для
пространственной организации композиций. Поэтому основной
формой архитектурного планирования композиций является
использование крупных солитерных видов (рис. 4. 11). Оконные
проемы, могут быть использованы для размещения светолюбивых
растений в ограниченном количестве.
Так как в помещении наблюдается активное перемещение
персонала, не рекомендуется располагать растения на его пути, что
так же сужает перечень мест потенциально подходящих для
озеленения. Для данного помещения подходит настенное
размещение растений, которое в данном случае позволит
компенсировать преобладающие гомогенные поля. В помещении
фирмы НПФ АП «Люмэкс» выделено несколько мест, где
возможно расположить горшечные композиции, это комнаты 1, 2,
4, 8 (рис. 4.12 – 4.15). Как было упомянуто выше, в помещении
фирмы НПФ АП «Люмэкс» мало пространства для размещения
композиций, но достаточно для крупных солитерных видов (рис.
4.11) (рис. 4.16 – 4.20). При озеленении оконных проемов
используются исключительно светолюбивые виды. К ним
относятся: Жасмин лекарственный (Jasminum officinale),
Гиппеаструм гибридный (Hippeastrum hibrida), Сенполии
144
(Saintpaulia) (в комнате 2, т. к есть защитная пленка на окне),
Аукуба японская (Aucuba japonica), Кордилина верхушечная
(Cordyline terminalis), Хойя мясистая (Hoya carnosa), Кодиеум
(Codiaeum
reidii),
Лимон
(Citrus
limon),
Пеларгония
крупноцветковая (Pelargonium), Каланхое Блосфельда (Kalanchoe
Blosfelda).
Рис. 4. 11 Схема расположения растений в помещении
фирмы «Люмэкс»
Все перечисленные растения обладают фитонцидными
свойствами, поэтому оказывают лечебный эффект на персонал
фирмы. При озеленении данного помещения важно устранить
доминирующее гомогенное поле, для этого рекомендуется
использовать ампельные виды растений (рис. 4. 18 – 4.21) и
одиночные экземпляры (рис. 4.16 – 4.17, 4.19).
Декоративные элементы
При создании композиций для данного помещения
рекомендуется использовать весь ассортимент емкостей.
Предпочтение отдается пластиковым горшкам, ввиду их свойства
сохранять почвенную влагу в течение большего периода времени.
Для
достижения
декоративного
визуального
эффекта
145
используются керамические кашпо или кашпо из ротанговой
пальмы, в зависимости от вкусовых предпочтений персонала.
В ходе создания перечисленных композиций необходимо
устранить гомогенные визуальные поля, увеличить площадь
комфортной
зоны
и
уменьшить
площадь
умеренно
неблагоприятной зоны, а так же улучшить самочувствие
персонала.
Рис. 4. 12 Фитокомпозиция № 1
Рис. 4. 13 Фитокомпозиция № 2
146
Композиция № 1 располагается в первой комнате на уступе
стены (рис. 4. 11). Композиция состоит из (рис. 4.12):
Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Маранта беложильчатая (Maqranta leuconeura),
Гусмания гибридная (Guzmania x),
Колумнея мелколистная (Columnea microphylla).
В данной композиции использованы растения обладающие
успокаивающим, фунгицидными действием и повышающие
влажность воздуха (Маранта беложильчатая). Представитель
семейства бромелевых
Гусмания гибридная способна
отфильтровывать ядовитые газы, например, бензол. Данная
композиция способна поглощать пыль, содержащуюся в воздухе
помещения, за счет опушенных листьев.
Композиция № 2 расположена в помещении второй
комнаты (рис. 4. 11). В состав композиции входят (рис. 4.13):
Монстера ломкая (Monstera deliciosa),
Антуриум Андре (Anthurium andreanum),
Фикус стреловидный (Ficus sagittata),
Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Аглонема скромная (Aglaonema modestum).
Монстера ломкая и Антуриум Андре – растения,
значительно повышающие влажность воздуха помещений, за счет
большой поверхности листовой пластины. Фикус стреловидный и
Аглонема скромная привносят в композицию разнообразие красок,
что способствует снятию стресса у сотрудников. Данная
композиция рекомендуется для устранения сухости воздуха,
зафиксированной в данном помещении. Использование в
композициях представителей тропической флоры позволяет
увеличить влажность воздуха в радиусе 1,0-1,5 м.
147
Рис. 4.14 Фитокомпозиция № 3
Рис. 4.15 Фитокомпозиция № 4
148
Композиция № 3 расположена в четвертой комнате (рис.
4.11). Композиция состоит из (рис. 4.14):
Фикус Бенжамина (Ficus benjamina)
Коланхое Блосфельда (Kalanchoe Blosfelda
Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Гусмания гибридная (Guzmania x),
Каланхое Блосфельда (Kalanchoe Blosfelda)
Гиппеаструм гибридный (Hippeastrum hibrida)
Композиция обладает выраженной бактерицидной и
антивирусной активностью, а так же способствует увлажнению
воздуха. Яркое сочетание цветов, светло-зеленого и оранжевого,
действует стимулирующие на психику человека, вместе с тем
снимает стресс. Использование данной композиции позволит
задекорировать гомогенную стену.
Композиция № 4 предложена для оформления восьмой
комнаты (рис. 4.11). В ней использованы (рис. 4.15):
Сансевиерия трехполосная (Sansevieria trifasciata)
Антуриум Андре (Anthurium andreanum),
Плющ обыкновенный (Hedera helix),
Аглонема скромная (Aglaonema modestum).
Диффенбахия раскрашенная (Diffenbachia picta)
Хойя мясистая (Hoya carnosa)
Виды, использованные в данной композиции, являются
теневыносливыми и адаптированы к произрастанию в условиях
искусственного освещения. Представленная композиция обладает
ярко выраженными фитонцидными свойствами, а также способна
увлажнять воздух. Основная функция композиции заключается в
устранении прямых углов и гомогенных полей помещения.
149
Рис. 4.18 Ампельное растение
Традесканция белоцветковая
Рис. 4.19 Ампельные растения
Колумнея мелколистная, Сциндаптус золотистый
150
Рис. 4.20 Ампельное и одиночное растение
Колумнея мелколистная и Ховея Бельмора
Рис. 4.21 Ампельное растение
Плющ обыкновенный
151
4.3 МЭФ-дизайн общественных помещений
Общественные помещения характеризуются массовым
скоплением народа, высокой подвижностью воздушных
потоков, повышенным содержанием болезнетворных
микроорганизмов.
Характеристика помещения
Поликлиника РУДН расположена на юго-востоке г.
Москвы.
Состояние
окружающей
среды
территории,
характеризуется как умеренно неблагоприятное. Микроклимат
идентичен наблюдаемому в районе, расположения фирмы НПФ
АП «Люмэкс».
Примером общественного помещения, требующего
применения медико-экологического фитодизайна, является
вестибюль 3-его этажа (табл. 4.1). Вестибюль не имеет оконных
проемов и отопительных приборов, и обладает большими
арочными проемами. Помещение имеет только общее
искусственное освещение, которое изменяется в пределах от 24008600 лк. Температура и влажность воздуха по периметру
помещения не изменяется, так как в данном помещении нет
источников воздействия на параметры микроклимата.
В помещении сделан ремонт. При отделке использовались
лакокрасочные и полимерные материалы, что обуславливает
присутствие в воздухе толуола, фенола, ксилола, ЛОС и т.д.
В помещении вестибюля выделена условно комфортная
зона, которая занимает 100 % его площади.
Определение ассортимента растений
Мониторинг
микроклиматических
параметров
и
освещенности помещения показал, что определяющим параметром
при введении в него растений является освещенность. Поэтому в
данное помещение можно вводить теневыносливые растения,
которые способны расти при искусственном освещении.
Микроклимат помещения позволяет вводить растения всех 3-х
групп выделенных в таблице 3.1. Оптимальными являются
микроклиматические условия для растений второй группы. При
152
использовании растений первой группы необходимо группировать
их с тропическими растениями, обладающими большой листовой
пластиной и способными к повышенной транспирации.
Так как озеленяемое помещение находиться в здании
поликлиники, здесь необходимо использовать виды растений с
ярко выраженными фитонцидными свойствами. К ним относятся:
Антуриум Андре (Anthurium andreanum), Плющ обыкновенный
(Hedera helix), Аглонема скромная (Aglaonema modestum),
Диффенбахия раскрашенная (Diffenbachia picta), Гиппеаструм
гибридный (Hippeastrum hibrida), Сенполии (Saintpaulia) (при
дополнительной подсветке), Драцена окаймленная (Dracaena
marginata), Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosus)
Каланхое Блосфельда (Kalanchoe Blosfelda), Сансевиерия
трехполосная (Sansevieria trifasciata).
Архитектурно планировочные решения
При озеленении вестибюля рекомендуется использовать
угловые пространства помещения (рис. 4.22).
Размещение композиций по угловым участкам вестибюля
позволит смягчить доминирование прямых углов, убрать
гомогенные визуальные поля. Предложенный вариант размещения
композиций не мешает активному перемещению персонала и
посетителей по пространству поликлиники.
Декоративные элементы
Для создания единого пространства рекомендуется
использование общих декоративных элементов. При создании
композиций в помещении вестибюля РУДН используются все
возможные типы емкостей, предпочтения отдаются горшкам
помещенным в кашпо. Роль кашпо в предложенных композициях
выполняют конструкции имитирующие ландшафт горной
местности. Ввиду использования растений преимущественно
первой и второй группы промежуток между горшком и кашпо
заполняется торфом или керамзитом.
153
Рис. 4.22 Схема расположения растений в вестибюле
Цветовая гамма декоративных элементов, в данном случае
ландшафтной конструкции, выдержанна в серых, песочных тонах,
имитирующих цвет натурального камня. Принимая во внимание
рекреационную нагрузку, рекомендуется использование фонтана
(рис. 4.26).
154
Рис. 4.23 Фитокомпозиция № 5
Рис. 4.24 Фитокомпозиция № 6
155
Композиция № 5 состоит из (рис. 4.23):
Аглаонема скромная (Aglaonema modestum)
Аспидистра высокая (Aspidistra elatior)
Радермахера китайская (Radermachera sinica)
Диффенбахия прелестная (Dieffenbachia amoena)
Будра плющевидная (Glechoma hederacea variegata)
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Гусмания язычковая (Guzmania lingulata)
Растения, использованные в композиции, являются
представителями тропической зоны и требуют повышенной
влажности воздуха, обильного полива и высоких температур.
Используемые виды входят в группу теневыносливых растений.
Летучие выделения растений, использованных в данной
композиции, обладают высокой бактерицидной, антивирусной и
фунгицидной активностью в отношении воздушной патогенной
микрофлоры. Так же эти виды способны увеличивать влажность
воздуха, посредством транспирации, на 10-20 %. В композиции
задействованы Гусмании, способные поглощать из воздуха
вредные. Радиус действия композиции 0,3 – 0,5 м. Размеры
композиции составляют в высоту max – 2 м, min – 0,4 м.
Композиция № 6 представлена (рис. 4.24):
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Сансевиерия (Sansevieria trifasciata)
Сансевиерия Хании (Sansevieria hanii)
Офиопогон японский (Ophiopogon japonicus)
Растения, предложенные для композиции, являются
представителями тропической и субтропической зоны, не
требующие повышенной влажности воздуха, обильного полива и
высоких температур. Используемые виды входят в группу
теневыносливых растений, с успехом могут выращиваться при
искусственном освещении.
В данной композиции использованы высоко фитонцидные
растения, летучие выделения которых повышают иммунитет
человека,
обладают
успокаивающим,
противогрибковым
действием. Радиус действия композиции 0,2-1,0 м. Размеры
композиции составляют max – 0,8 м, min – 0,3м. Время жизни
растений 5-10 лет, учитывая необходимость регулярной пересадки
и подкормки растений.
156
Рис. 4.25 Фитокомпозиция № 7
Рис. 4.26 Фитокомпозиция № 8
Композиция № 7 состоит из (рис. 4.25):
Драцена окаймленная (Dracaena marginata)
157
Драцена фрагранс (Dracaena fragrans)
Кордилина трехцветная (Cordyline terminalis tricolor)
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Растения, предложенные для композиции, требуют
повышают влажности воздуха, обильного полива и умеренных
температур. Используемые виды могут выращиваться при
искусственном освещении.
В
данном
фрагменте
композиции
использованы
фитонцидные растения, летучие выделения которых действуют
губительно на микрофлору воздуха помещения (вирусы,
патогенные бактерии, грибки). Радиус действия композиции 0,40,7 м. Фитокомпозиция действует на человека стимулирующие,
так как в ней использованы декоративнолиственные растения с
разной окраской листа.
Размеры композиции составляют в высоту max – 1 м, min
– 0,3 м. Время жизни композиции составляет 5-10 лет.
Композиция № 8 представлена (рис. 4.26):
Кордилина трехцветная (Cordyline terminalis tricolor)
Спатифиллум Уоллиса (Spathiphillum wallisii)
Маранта трехцветная (Maranta tricolor)
Плющ обыкновенный (Hedera helix)
Перечисленные растения требуют повышенной влажности
воздуха, обильного полива и умеренных температур.
Используемые виды входят в группу светолюбивых и
теневыносливых растений и могут выращиваться при
искусственном освещении.
В
данном
фрагменте
композиции
использованы
фитонцидные растения, летучие выделения которых действуют
губительно на микрофлору воздуха помещения. Фрагмент
композиции дополнен фонтаном, позволяющим увеличить
влажность воздуха и усилить фитонцидную активность растений.
Радиус действия композиции 1,0 -1,5 м. Фитокомпозиция
действует на человека успокаивающе, так как в ней использованы
декоративнолиственные растения с разной окраской листа и
эффект полученный от струящейся воды. Размеры композиции
составляют в высоту max – 1 м, min – 0,6 м. Время жизни
композиции составляет 3-7 лет.
4.4 Оценка эффективности медико-экологического
158
фитодизайна
Об эффективности методов медико-экологического
фитодизайна можно судить по результатам, полученным при
реализации проекта МЭФ-дизайна на экологическом факультете
РУДН. Проведенные авторами повторные исследования
микроклимата,
бактериальной
обсемененности
воздуха,
визуальной среды в данном помещении позволили выявить их
положительную динамику после применения МЭФ-дизайна.
Влияние медико-экологического фитодизайна на
параметры микроклимата
Об эффективности влияния растений на параметры
микроклимата можно судить по изменению площади зон
комфортности, выделенных на основании оптимальных и
допустимых значений параметров микроклимата, установленных в
нормативных документах. По результатам исследований
параметров микроклимата до применения медико-экологического
фитодизайна было выделено 3 зоны: неблагоприятная с
влажностью воздуха менее 20 %, умеренно неблагоприятная с
влажностью воздуха от 20 – 30%, и условно комфортная с
влажностью до 40 %. До проведения медико-экологического
фитодизайна было установлено, что площадь неблагоприятной
зоны составляла в комнате № 1 – 0 кв.м, в комнате № 2 – 0,22 кв.м,
в комнате №3 - 0,48 кв.м, умеренно неблагоприятной в комнате №
1 – 0,177 кв.м, в комнате № 2 – 1,876 кв.м, а комнате № 3 – 9,87
кв.м, условно комфортной в комнате № 1 – 4,922 кв.м, в комнате
№ 2 – 9,87 кв.м, в комнате № 3 – 40,66 кв.м (рис. 4.27).
159
40,66
45
Площадь зоны, кв.м
40
35
30
25
20
13,31
15
9,87
4,922
10
0,23
0,177
0
5
1,876
0,48
0
Комната № 1
Комната № 2
Неблагоприятная зона
Комната № 3
Номер комнаты
Умеренно неблагоприятная
Условно комфортная
Рис. 4. 27 Диаграмма распределения зон комфортности по
площади помещения кафедры экологического мониторинга и
прогнозирования до проведения МЭФ – дизайна
49,904
50
45
Площадь зон, кв.м
40
35
30
25
20
11,05
15
10
0
0,2
4,9
0
0,93
4,56
0
5
0
Комната № 1
Комната № 2
Комната № 3
Номер комнаты
Неблагоприятная зона
Умеренно неблагоприятная
Условно комфортная
Рис. 4. 28 Диаграмма распределения зон комфортности по
площади помещения кафедры экологического мониторинга и
прогнозирования после МЕФ дизайна
160
После реализации проекта МЭФ-дизайна, в котором
основной целью была компенсация умеренно неблагоприятных
зон, так как в этих зонах находится большинство рабочих мест с
постоянным пребыванием сотрудников, влажность воздуха
увеличилась от 0,5 до 1,5-2 м. Увеличение влажности наблюдалось
преимущественно в местах непосредственной близости к
композициям. Таким образом, площадь зон изменилась. В комнате
№ 1- 3 неблагоприятная зона компенсирована, площадь умеренно
неблагоприятной зоны в комнате № 1 составила 0,2 кв.м, в
комнате № 2 – 0,93 кв.м, в комнате № 3 - 4,56 кв.м, условно
комфортной в комнате № 1 – 4,9 кв.м, в комнате № 2 – 11,05 кв.м,
в комнате № 3 – 49,904 кв.м (рис. 4.28).
Неблагоприятная зона во всех комнатах исследуемого
помещения, после реализации проекта МЭФ-дизайна, выявлена не
была, что обусловлено увеличением влажности воздуха в среднем
20 %. Уменьшилась площадь умеренно неблагоприятной зоны в
комнате № 2 на 50 %, в комнате № 3 на 30 %. В комнате № 1
площадь зоны существенно не изменилась. Увеличилась площадь
условно комфортной зоны в комнате № 2 и 3 в среднем на 15 %.
Таким образом, применение медико-экологического
фитодизайна позволило увеличить комфортность условий
жизнедеятельности сотрудников и учащихся на кафедре
экологического мониторинга и прогнозирования.
Влияние
медико-экологического
микрофлору воздуха воздушной среды
фитодизайна
на
По
результатам
исследований
установлено,
что
микрофлора помещения кафедры экологического мониторинга и
прогнозирования до введения растений была представлена
преимущественно как грам положительными, так и грам
отрицательными микроорганизмами. Кроме того, было отмечено
наличие дрожжевых и плесневых грибов в комнате №1 (КОЕ 10),
комнате №2 (КОЕ 12), комнате №3 (КОЕ 8) (рис. 4.29).
161
40
35
30
25
КОЕ 20
15
в
10
5
0
Комната № 1
Комната № 2
число грибов до МЭФ-дизайна
число бактерий до МЭФ-дизайна
Комната № 3
число грибов после после МЭФ-дизайна
число бактерий после МЭФ-дизайна
Рис. 4. 29 Влияние медико-экологических фитокомпозиций
на микрофлору воздуха
Преобладали
кокковые
бактерии:
стафилококки,
стрептококки, диплококки. В комнате № 1 (КОЕ 38), в комнате №
2 (КОЕ 34), комнате № 3 (КОЕ 40) (рис. 4.29).
После
реализации
проекта
МЭФ-дизайна
в
помещении,
в
соответствии
с
разработанными
рекомендациями, количество кокковых
форм сократилось в комнате №1 до
(КОЕ 26), в комнате №2 до (КОЕ 20), в
комнате №3 до (КОЕ 25) (рис. 4.29).
Количество дрожжей и плесневых
грибов в сумме сместилось в сторону
Рис. 4.30 Чашка
увеличения в комнате №1 до (КОЕ 14), в
Петри с колониями
комнате №2 до (КОЕ 18), в комнате №3
до (КОЕ 10) (рис. 4.30)
В результате эксперимента было установлено, что
снижение общего количества бактериальной микрофлоры воздуха
в помещении после введения растений составило в комнате № 1 –
31 %, № 2 – 41 %, № 3- 36 %, что вероятно обусловлено наличием
ЛФОВ в выделениях растений. В то же время, отмечено
162
увеличение количества плесневых грибов и плесеней на 41 % в
комнате № 1, 50 % в комнате № 2, 25 %в комнате № 3, что может
быть вызвано увеличением влажности воздуха в помещении с 40
% до 60 % и микробиоценозом почвы. Введение в помещение
фитонцидных различных видов растений вызывает неравномерное
угнетение бактериальной микрофлоры воздуха. Данный эффект
обусловлен видовым разнообразием и количественным составом
растений в композициях, которые предложены для озеленения.
Итак,
применение
методов
медико-экологического
фитодизайна способствует улучшению микробиологических
параметров среды. Но наряду с этим, требует дополнительных
исследований в области изучения влияния разнообразия и
количественного состава растений в фитокомпозициях на
качественный и количественный состав микрофлоры воздуха
Влияние
медико-экологического
визуальную среду помещения
фитодизайна
на
При оценке визуальной среды помещения кафедры
экологического мониторинга и прогнозирования было выявлено
доминирование гомогенных визуальных полей, а так же наличие
агрессивных, в виде солнцезащитных экранов (жалюзи). Отделка и
оформление помещения сформировали некомфортную визуальную
среду, приводящую к напряжению зрительного аппарата, что
способствует быстрому утомлению работающего персонала. До
применения МЭФ-дизайна доминировали незадекорированные
прямые углы, гладкие гомогенные поверхности и т. д. (рис. 4.31).
После реализации проекта МЭФ-дизайна визуальная среда
может характеризоваться как комфортная. Устранены гомогенные
поля, прямые углы и компенсированы гладкие однородные
поверхности, что существенно улучшило визуальную среду
помещения.
163
Рис. 4.31 Вид кафедры до МЭФ-дизайна
Влияние МЭФ–дизайна на самочувствие и заболеваемость
сотрудников
Для оценки эффекта, полученного от применения МЭФдизайна было проведено повторное тестирование ее сотрудников и
учащихся. Тестирование показало, что весь персонал доволен
проектом МЭФ-дизайна. Использованные в проекте растения не
вызвали аллергических реакций у сотрудников. После МЭФдизайна уменьшилось количество жалоб на головную боль и
повышенную утомляемость. Сотрудники и учащиеся отмечают,
что до МЭФ-дизайна на рабочих местах, находящихся в зоне
влияния нагревательных приборов, испытывали: сухость
носоглотки, головную боль и раздражение кожи. После озеленения
количество жалоб на данные симптомы уменьшилось.
Проанализировав результаты теста и количество дней
отсутствия сотрудников на рабочем месте по причине болезни до и
после МЭФ-дизайна можно сказать, что заболеваемость персонала
ОРЗ и ОРВИ за год снизилась на 70 %.
164
Таким образом, метод МЭФ-дизайна позволяет повысить
качество
внутренней
среды
помещений
посредством
использования в проекте растений обладающих бактерицидными и
лечебными свойствами.
Контрольные вопросы к главе 4:
1. Расскажите об особенностях учебно-научных помещений.
2. Предложите ассортимент для оформления оконных
проемов юго-восточной ориентации с фитонцидными
свойствами.
3. Как влияют результаты мониторинга внутренней среды
помещений на состав фитокомпозиций?
4. Дайте
сравнительную
характеристику
растений
используемых для повышения влажности воздуха в
помещениях различного функционального назначения.
5. Дайте
сравнительную
характеристику
растений
используемых
для
устранения
и
нейтрализации
токсических химических веществ.
6. Дайте сравнительную характеристику растений, которые
могут быть использованы для улучшения иммунного
статуса и снижения утомляемости персонала.
7. Дайте
сравнительную
характеристику
растений
используемых для повышения влажности воздуха в
помещениях различного функционального назначения
8. Какие факторы учитываются при принятие архитектурнопланировочных
решений
в
целях
МЭФ-дизайна
помещений различного функционального назначения?
9. Охарактеризуйте степень влияния МЭФ-дизайна на
параметры микроклимата внутренней среды помещений.
10. Охарактеризуйте степень влияния МЭФ-дизайна на
микрофлору воздуха.
11. Как МЭФ-дизайн изменяет визуальную среду помещения?
Задания к главе 4:
165
1. Составьте серию фитокомпозиций для устранения
микроклиматического дискомфорта внутренней среды
помещений по выбору. Опишите фитокомпозицию по
стандартной схеме.
2. Составьте
серию
фитокомпозиций
с
заданными
свойствами для компенсации неблагоприятных и умеренно
неблагоприятных зон в помещении по выбору. Опишите
фитокомпозицию по стандартной схеме.
3. Составьте
серию
фитокомпозиций
с
заданными
свойствами для снижения микробиологической нагрузки
во
внутренней
среде
помещения.
Опишите
фитокомпозицию по стандартной схеме.
4. Составьте
серию
фитокомпозиций
с
заданными
свойствами для устранения информационного загрязнения
внутренней среды помещения по выбору. Опишите
фитокомпозицию по стандартной схеме.
5. Составьте
серию
фитокомпозиций
с
заданными
свойствами для коррекции химического загрязнения
внутренней среды помещений по выбору. Опишите
фитокомпозицию по стандартной схеме.
166
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Азарова Л.В. О фитонцидной активности некоторых
оранжерейных
растений
//Материалы
VIII
Совеш.
"Фитонциды". Роль в биогеоценозах, значение для
медицины" – Киев: 1981. - с. 95-97.
Айзенман Б.Е., Смирнов В.В. Фитонциды и антибиотики
высших растений – Киев: 1984. – 150 с.
Авдеев И.Н. Об изучении межвидовых и внутривидовых
взаимотношений
плодоягодных
насаждений.
«Виноградарство и садоводство Крыма», № 10, с. 19 — 22.
Антадзе Л.В. Фитонцидность листьев вечнозеленых
растений в течение года. Сб. Фитонциды. Ин-т ботаники АН
Грузии, стр. 21 изд. УССР, 1960. 5.
Артемьева М.Н. Зависимость выделений летучих веществ
растениями
от
метеорологических
условий/
НИИ
мед.климатологии и курортологии, 1962. – 200 с.
Бабин Д. Энциклопедия цветоводства – Минск: Миринда,
2000, 480с.
Баженова С.В., Крестинина Н.В., Некрасова М.А. Физикохимические методы определения химического состава
фитонцидов. 2-я Междунар. Конф. «Будущее и природа
Земли». Пленарный докл., - Черноголовка: 2004. – 9 - 13.
Богатырь В.Б. «К вопросу о биологической очистке
газовоздушной среды с помощью декоративных тропических
растений» Вессоюз. совещ. «Интродукция тропических и
субтропических растений закрытого грунта» Тез. докл., Кишинев:1989. - с. 29 — 30.
Блинкин Д.Д. Современное состояние изучения значения
фитонцидов в иммунитете растений к инфекционным
заболеваниям. Сб. «Фитонциды» - Киев: АН УССР, 1960, с.8.
Будников Г.К. Эколого-химические и аналитические
проблемы закрытого помещения // Человек и среда его
обитания — М.: Мир, 2003. – 459 с/
Вердеревский Д.Д. Фитонцидные особенности растений
главнейший фактор специфического иммунитета к
инфекционным заболеваниям Материалы IV Совещ. по
проблеме фитонцидов: Тез. докл. – Киев: 1962. - с. 16 — 18.
167
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
Гейхман
Л.3.
Фитонциды
и
сердечно-сосудистые
заболевания и Материалы VIII Совещ. «Фитонциды. Роль в
биогеоценозах, значение для медицины» - Киев: 1981. - с. 192 —
197.
Гейхман Л. 3. Аэрофитотерапия – Киев:1986.
Гесдерфер М. Все о комнатных растениях - М.: ЭКСМО Пресс, 2002.— 656 с.
Гигиена./Под ред. Акад. РАМН Г.И. Румянцева. — М.:
ГЕОСТАР МЕДИЦИНА, 2000. – 608 с
Гигиенические
требования
к
микроклимату
производственных помещений: Санитарные правила и
нормы. - М.: Информационно-издательский центр
Минздрава России, 1997. — 20.
Гордеева П.В., Чередниченко С. И. Применение тропических
и субтропических растений с фитонцидными свойствами в
озеленении цехов Вторая респ. конф. по мед. ботанике: Тез.
докл. - Киев:1988. - с. 342 — 343.
ГОСТ 12.1.005 — 88 «Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны».
ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры
микроклимата в помещениях».
Гродзинский А.М. Проблемы биосферы и фитонциды
Материалы совещ. «Экспериментальные исследования,
вопросы теории и практики» - Киев: 1975. - с. 32-39.
Гродзинский А.М. Фитодизайн и фитонциды //Матер. VIII
Совещ. «Фитонциды. Роль в биогеоценозах, значение для
медицины» - Киев: 1981 - с. 97-100.
Гродзинский А.М., Макарчук Ч.М. Фитонциды в эргономике
– Киев: 1986.
Гродзинский А.М., Головко Э.А., Горобец С.А. и др.
Экспериментальная аллелопатия – Киев: 1987
Гродзинский А.М. и др. Аллелопатия растений и
почвоутомление – Киев: 1991. – с 399-411.
Грюммер Г. Взаимное влияние высших растений –
аллелопатия. – М.: Иностранная литература, 1957
Дрябкина Б.С., Думова А.М. Об изучении фитонцидного
действия живых растений II Фитонциды, их роль в природе –
М.: 1957. - с. 22-31.
168
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
Дегтярева А.П. «Об антибиотических свойствах мирта
обыкновенного (Myrlus communis L.)» № 3. // Бюл. науч.
техн. информации Гос. Никитского бот. сада – Ялта:1957 – с.
64 — 68.
Дроботько
В.Г.
Современное
состояние
изучения
фитонцидов и пути дальнейшего развития. Сб. «Фитонциды»
- Киев: Ин-т микробиологии АН УССР, 1960, с.5
Зелепуха С.И., Фишман Г.М. Антимикробная активность
эфирных масел цитрусовых. Кн. 1. Фитонциды – Киев:
Наукина думка, 1975. – 320 с.
Иванченко В.А. Растения и работоспособность - М.:1984.
Иванченко В.А., Гродзинский А.М., Черевченко Т.М. и др.
Фитоэргономика – Киев: 1989.
Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной
среды — М.: Наука, 1984.-168 с.
Исаев А.А. Экологическая Климатология. Учебное пособие
для географ. гидромет. экол. спец. вузов и колледжей. — М.:
Научный мир, 2001 - 458 с.
Исаева Р. Я., Каспари В.М., Юрчак Л.Д. Антифунгальные
свойства некоторых растений сем. бегониевых // Первая
респ. конф. по мед. ботанике (Киев.24-26 окт. 1984 г.): Тез.
докл. – Киев:1984 - с.168-169.
Казаринова Н.В., Цыбуля Н.В., Казначеева Л.Ф. и др.
Использование интерьерных растений для санации воздуха в
закрытых
помещениях
(медицинский
фитодизайн).
Информационное письмо – Новосибирск: 1997.
Карепов В.Г., Снежко В.В. Зимний сад в оздоровительновосстановительном комплексе // Вторая респ. конф.по мед.
ботанике: Тез. докл. – Киев:1988 – с. 357-358.
Коверга А.Е., Дегтярева А.П., Чиркина Н.И., Кормилицин
А.М.
Антимикробное
действие
летучих
веществ,
выделяемых в воздух декоративными растениями в процессе
жизнедеятельности
//150
лет
Государственному
ботаническому саду - М.: 1964 - с. 214-223.
Комнатные
растения.
Большая
иллюстрированная
энциклопедия – М.: Эксмо, 2003.-512с.
Корсак К.В., Плахотнiк О.В. Основи екологiї: Навч. посiб. –
К.: МАУП, 1998. – 228.
169
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
Крестинина Н.В., Некрасова М.А. Медико-экологический
фитодизайн учебно-научных помещений// актуальные
проблемы экологии и природопользования (выпуск 3, часть
2):Сб. науч. трудов. - М.: Изд-во РУДН, 2004. –478 с.: ил.
Крестинина Н.В., Баженова С.В., Некрасова М.А. Медикоэкологический фитодизайн внутренней среды помещений. 2я Междунар. Конф. «Будущее и природа Земли». Пленарный
докл., - Черноголовка: 2004. – 21 - 26.
Кривенко В.В., Макарчук Н.М., Сгибнев А.К., Кузнецова
В.В. О влиянии летучих БАВ и легких отрицательных ионов
на сердечно-сосудистую систему операторов// Матер. VIII
Совещ. «Фитонциды. Роль в биогеоценозах, значение для
медицины» - Киев:1981 - с. 192-197.
Кутас
Е.Н.
Эколого-биологические
особенности
жизнедеятельности растений в условиях интерьеров. — М.:
Наука и техника, 1984 - 120 с.
Лахно Е.С. Влияние летучих фитоорганических веществ на
фагоцитарную активность лейкоцитов крови // Материалы
совещ. «Фитонциды, их биологическая роль и значение для
медицины и народного хозяйства» - Киев: 1967 – с. 313 - 316.
Лаврова К.Г. Выделения растений и возможность их
практического использования. «Уч. записки Карельского
пединститута» №2 – П.: 1961, с. 212 - 215
Левенец В.Н., Снежко В.В., Линько Я.В., Юрченко А.П.
Фитонциды в палатах // Вторая респ. конф. по мед. ботанике:
Тез. докл. – Киев:1988 – 369 с.
Либберт Э. Физиология растений – Москва: Мир, 1976,
580с.
Линь В.В. Цветы в доме, фитодизайн – М.: Аделант, 2001,
477с.
Любименко В.Н., Форис Т.Б. К вопросу о физиологической
характеристике световых и темновых листьев. Т. I —
Киев:1963 - с. 192-202.
Любименко В.Н. Фотосинтез и хемосинтез в растительном
мире — Л.: Сельхоз. изд., 1935 — 320 с.
Макарчук Н.М., Снежко В.В., Квитко Л.И. Фитонцидная
активность интродуцированных растений закрытого грунта //
Интродукция и акклиматизация растений. № 4– Киев: 1985 с. 80-82.
170
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
Макарчук Н.М., Лещинская Я.С., Акимов Ю.А. и др.
Фитонциды в медицине – Киев: 1990.
Маланина И.С, Некрасова М.А. Медико-экологический
фитодизайн учебно-научных помещений// актуальные
проблемы экологии и природопользования (выпуск 3, часть
2):Сб. науч. трудов.- М.: Изд-во РУДН, 2003. –478 с.: ил.
Матвеев Н.М. Значение поглотительной способности почвы
и почвенной микрофлоры и изменение активности
растительных
выделений
//
Вопросы
лесной
биогеоценологии, экологии и охраны природы в степной
зоне: Межвуз. сб. науч. тр. /КГУ Куйбышев, 1978. Вып. 3. с.
33-50.
Николаевский В.В. Ароматерапия. — М.: Медицина, 2000.
— 331с.
0т опасного дома — к здоровому дому часть первая
Архитектура и строительство России.№ 5. 2001.- 30 с.
0т опасного дома — к здоровому часть вторая Архитектура и
строительство России. № 6. 2001 - 30 с.
Пайнтген Х.-О., Рихтер П. Х. Красота фракталов. Образы
комплексных динамических систем – М.: Мир, 1993 – 176 с.
Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений –
Киев: 1976.
Райс Э. Аллелопатия – М.: 1978
Родина В.Я. О фитонцидах эвкалиптов // Фитонциды, и их
роль в природе - Л.:1957 – с. 32-39.
Рудницкая С.А. Фитонциды вокруг нас - М.:1981.
Санитарно-гигиеническая оценка условий труда: Учеб.
Пособие /Коллектив авторов. — М.: Изд-во РУДН, 2002 —
188 с.
Сверчков А.Н. Влияние свежесрезанных побегов древесных
и комнатных растений на ионизацию воздуха // Укр. бот.
журн. 1965.Т. 22, №5. – М: с. 38-43.
Семенин А.Ф. Всё о цветах – Екатеринбург: У - Фактория,
2000, 624с.
Скрябин Г.К., Головлёв А.А., Клесов А.А. Микробиология и
биохимия разложения растительных материалов – М.: 1988.
Снежко В.В., Кривенко В.В., Макарчук Н.М., Сгибнев А. К.
Фитонцидные растения в интерьерах // Аллелопатия в
171
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
естественных и искусственных фитоценозах: Сб. науч. тр./
Под ред. Гродзинского – Киев: 1982 - с.122.
Снежко В.В. Фитонцидные свойства представителей
семейства виноградовых // Первая респ. конф. по мед.
ботанике: Тез. докл. – Киев: 1984. - с. 222-223.
Слюсаревская Н.С., Азарова Л. В., Худченко Г.В. и др.
Фитонцидная
активность
летучих
выделений
и
биоэкологические
особенности
некоторых
видов
суккулентных молочаев // Вторая респ. конф.по мед.
ботанике: Тез. докл. – Киев: 1988 – с. 402 - 403.
Справочник по микробиологии и вирусологическим методам
исследования. Под ред.: М.О. Биргера. — М.: Медицина,
1982.
Современная энциклопедия домашнего хозяйства. Все о
комнатных растениях. Под ред.: Е. Борисова - М. обл.:
Астрель, 2001 - 320 с.
Старовойтова Т.В., Лахно Е.С., Ярошенко В.А. О
фитонцидной активности растений в натуральных условиях
// Фитонциды в народном хозяйстве – Киев: 1964 - с. 77-79.
Строительные нормы и правила. Нормы проектирования.
Естественное и искусственное освещение: СНиП 23-05-95,
02.08.95 № 18-78, Минстрой России.
Тартис Л.Т. Ландшафтное искусство и фитодизайн –
Екатеринбург: 1998 - 141 с.
Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы
биохимической экологии – М.: 1990.
Токин Б.П. О роли фитонцидов в природе // Фитонциды и их
роль в природе - Л.: 1957 - с. 5-21.
Токин Б.П. Немного об истории и некоторых вопросах
дальнейшего развития биологического учения о фитонцидах
// Материалы 4 Совещ. «Фитонциды. Результаты,
перспективы и задачи исследований». – Киев: 1972 - с. 7-16.
Токин Б.П. Фитонциды как экологическая и эволюционная
проблема // Матер. 8 Совещ. «Фитонциды. Роль в
биогеоценозах, значение для медицины» - Киев: 1981 - с. 520.
Умора
С.Н.,
Оя
В.М.
Изучение
температурной
зависимостифотосинтеза
листа.
—
Физиология
растений,1967, Т.14,Вып.4. – М.: с.603-611.
172
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
Филин В.А. Видеоэкология. — М.: Тасс — реклама, 1997—
320 с.
Филин В.А. Закономерности саккадической деятельности
глазодвигательного аппарата. Автореф. Дис. Д-ра биол. Наук
- М.: 1987 - 44 с.
Фролов А.В. Использование аэрозолей фитонцидов для
оптимизации среды жизнедеятельности животных при их
промышленном содержании – Минск: 1997 – с.16.
Хессайон Д.Г. Все о комнатных растениях - М.: КладезьБукс, 2002 - 256 с.
Холодный
Н.Г.
Биологическое
значение
летучих
органических веществ, выделяемых растениями // Среди
природы. 1949. Вып. 15.
Цветы в доме, фитодизайн – М.: Аделант, 2001 - 480 с.
Цойгнер Г.Учение о цвете. М., «Стройиздат», 1971.
Цыбуля Н.В., Казначеева С.В. Антимикробное действие
интактных растений семейства миртовых // Вторая респ.
конф.по мед. ботанике:Тез. докл. – Киев: 1988 - с 414-415.
Цыбуля Н.В. О бактерицидных свойствах фитонцидов мирта
обыкновенного // Изв. СО АН СССР. 1990. Вып. 2. с. 72-76.
Цыбуля Н.В.,Казаринова Н.В., Семухина Г.П. Санирующий
интерьер палат клиники ИКЭМ СО АМН // Третья респ.
конф. по мед. ботанике: Тез. докл. Ч. 2. – Киев: 1992 - 51 с.
Цыбуля Н.В. Действие летучих выделений мирта
обыкновенногона бактерии воздуха в зависимости от сезона
и от площади листьев 77 Сиб. Био. Журн. 1993. Вып.5. с. 9193.
Цыбуля Н.В., Мурзина Л.Н., Федорова С.А. Санирующий
эффект летучих выделений мирта обыкновенного 4 респ.
конф. по мед. ботанике: Тез. докл. – Киев: 1997 – с. 546-547.
Цыбуля Н.В., Казаринова Н.В. Фитодизайн как метод
улучшения среды обитания человека. Растительные ресурсы.
1998, Том 34. Вып. 3. с. 112-129.
Частухин В.Я., Николаевская М.А. Биологических распад и
ресинтез органических веществ в природе. Экологосистематические и физиологические исследования в природе
– Л.: 1969.
173
94.
95.
96.
Miller R. Assimilationsuntersuchungen an Tannen und Fichten
einer Naturverjuengung in Bayerischen Wald. Forst-Wist.
Centralblatt, 1959, Bd 78,Н.9/10, s. 297-317.
Tranquillini W. Die Abhaengigkeit der Kohlensaeurassimilition
junger Laerchen, Fichten und Zirben von der Luft- und
Bodenfenchte.
Planta, 1963, Bd 60, Н.1, s. 70-94.Swain J., Hillis W. The
phenolic constituents of Prunus domestica. The quantitative
analysis of phenolic constituents // J. Sci.Food and Agr. 1959.
V.10. №1. Р.63-68.
174