Значительную часть своей жизни человек проводит в зданиях различного типа [1‒4], поэтому качество внутренней среды помещений имеет особое значение, а естественное освещение относится к её основным составляющим [5]. В мае 2024 г. Президент Российской Федерации подписал Указ¹, в котором определены национальные цели развития Российской Федерации на период до 2030 г. и на перспективу до 2036 г., две из которых ‒ «Сохранение населения, укрепление здоровья и повышение благополучия людей, поддержка семьи» и «Комфортная и безопасная среда для жизни» ‒ недостижимы без обеспечения в помещениях допустимых уровней физических факторов, в том числе инсоляции.

Солнечный свет не имеет аналогов по своим качественным характеристикам, оказывает как непосредственное, так и опосредованное воздействие на человека [1, 6, 7]. Инсоляция (освещение прямыми солнечными лучами) неразрывно связана с энергосбережением [8] и является важнейшим профилактическим фактором, влияющим на психофизиологическое состояние человека и обеспечивающим безопасность его проживания [5, 7, 9‒21]. Доказано, что «освещённость помещения только рассеянным или отражённым светом не является полноценной и способствует возникновению нарушений здоровья» [6]. Авторы отмечают, что недостаток инсоляции может быть одним из факторов риска развития инсульта [9]. Имеются результаты исследования, подтверждающие корреляцию между величиной инсоляции и частотой острых инфекционных болезней верхних дыхательных путей, а также туберкулёзом [22].

В Российской Федерации необходимость соблюдения норм по инсоляции закреплена законодательно²,³,⁴,⁵, а предоставление результатов расчётов продолжительности инсоляции определено как обязательное требование к проектной документации⁶. Однако всё чаще поднимается вопрос о пересмотре или отмене гигиенического норматива продолжительности инсоляции как утратившего актуальность и сдерживающего плотность и высоту застройки. Отмена норм по инсоляции неизбежно приведёт к бесконтрольной уплотнённой застройке территорий, появлению лотов, полностью ориентированных на север. Для городов, например, для Санкт-Петербурга, природные условия которых характеризуются повышенной влажностью, нарушение правил застройки и требований к инсоляции будет способствовать появлению в квартирах сырости и плесени [14]. Применение бактерицидных облучателей закрытого типа для обеззараживания воздуха в жилых помещениях не устранит проблемы, так как рециркуляторы (даже если не учитывать энергопотребление) не только не предназначены для снижения обсеменённости поверхностей в помещениях, но и не исключают вредного воздействия на человека (как источник шума, электрических и магнитных полей промышленной частоты 50 Гц и УФ-излучения, выход которого возможен за пределы корпуса) [23, 24].

В рекомендациях Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по качеству воздуха в помещениях⁷ неудовлетворительное качество воздуха внутри помещений расценивается в качестве серьёзного фактора риска для здоровья. В документе указывается, что «в результате исследований, проведённых в разных странах и в различных климатических зонах, было собрано достаточно эпидемиологических данных, которые свидетельствуют о том, что жители домов с наличием сырости и плесени, а также люди, проводящие длительное время в общественных зданиях с такими же дефектами, подвержены повышенному риску респираторных нарушений, инфекций дыхательных путей, а также обострений астмы». К условиям, вызывающим повышение уровня экспозиции к сырости и плесени, отнесены не только изменение климата, методы, используемые в строительстве в условиях глобализации, качество строительных материалов, но и урбанизация (миграция, тип зданий и плотность застройки, ухудшение состояния городской среды, доступность жилья и социальное неравенство).

Цель исследования заключалась в обзоре отечественного и зарубежного нормирования инсоляции, анализе и систематизации основных вопросов, возникающих при проведении гигиенической оценки инсоляции помещений жилых и общественных зданий.

Материалами для обзора служили нормативно-правовые и методические документы, представленные в профессиональной справочной системе «Техэксперт», справочной правовой системе «КонсультантПлюс», на информационно-правовом портале «Гарант», зарубежные нормативные документы, а также отечественные и зарубежные публикации, индексируемые в поисковых системах PubMed, Scopus, КиберЛенинка, eLIBRARY.RU.

Анализ нормативно-правовых и методических документов более чем за 60 лет нормирования инсоляции показал значимое ослабление гигиенических нормативов [7, 9, 12‒14, 19, 25, 26]. В первом нормативном документе⁸ норма продолжительности непрерывной инсоляции составляла три часа и основывалась на микробиологических исследованиях (наиболее распространённые в жилых помещениях микроорганизмы полностью инактивировались после трёх-четырёх часов облучения) [10, 13, 27].

Наиболее значимые изменения произошли в 1982, 2002 и 2017 гг., когда были введены в действие санитарные нормы и правила СП 2605‒82⁹ (действовали в течение 20 лет ‒ с 02.07.1982 до 01.02.2002), СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01¹⁰ (действовали в течение 20 лет ‒ с 01.02.2002 до 01.03.2021) и изменения № 1 в санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01¹¹ (действовали четыре года ‒ с 10.04.2017 до 01.03.2021). Первый документ сократил продолжительность инсоляции для центральной и южной зон до 2,5 и 2 ч соответственно с увеличением расчётного периода для южной зоны, ввёл понятие прерывистой инсоляции, когда допускалась одноразовая прерывистость инсоляции жилых и общественных зданий (с наличием исключений) при условии увеличения суммарной продолжительности инсоляции в течение дня на 0,5 ч. Дополнительно допускалось сокращение нормативной продолжительности инсоляции на 0,5 ч соответственно для каждой зоны в жилых домах меридионального типа, где инсолируются все комнаты квартиры, а также при реконструкции жилой застройки или при размещении нового строительства в особо сложных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, дорогостоящая подготовка территории, зона общегородского и районного центров). Также был исключён контрольный расчёт продолжительности инсоляции на 22 июня, что можно объяснить сопоставимостью доз рассеянного и прямого ультрафиолетового излучения в летние месяцы и необходимостью солнцезащиты помещений, которую успешно выполняют балконы и лоджии, особенно расположенные с южной и юго-западной сторон здания [10, 11, 28, 29]. О санирующем действии не только прямого, но и рассеянного и отражённого УФ-излучения сообщается также в работе [27]. Расчёты в день начала или день окончания нормативного календарного периода позволяют проектировать балконы и лоджии шириной до 1,4 м, обеспечивающие солнцезащиту помещений, обрезая лучи высоко стоящего солнца, что в весенний и осенний периоды года не влияет на продолжительность инсоляции помещений [10]. Аналогичные требования были представлены в Методических указаниях по осуществлению государственного санитарного надзора за устройством и содержанием жилых зданий № 2295‒81¹², не действующих на основании приказа Роспотребнадзора № 797 от 04.12.2020 г.¹³. В 2002 г. с введением в действие СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01¹⁴ нормативная продолжительность инсоляции для всех географических зон была сокращена ещё на 0,5 ч, а также было заменено положение об одноразовой прерывистости инсоляции на продолжительность одного из периодов инсоляции (не менее одного часа). Дополнительно допускалось снижение продолжительности инсоляции на 0,5 ч для северной и центральной зон в двухкомнатных и трёхкомнатных квартирах, где инсолируется не менее двух комнат, и в многокомнатных квартирах (четыре и более комнаты), где инсолируется не менее трёх комнат, а также при реконструкции жилой застройки, расположенной в центральной, исторической зонах городов, определённых их генеральными планами развития. Изменения к санитарным правилам и нормам, вступившие в действие 10.04.2017 г., не изменяли продолжительности инсоляции в помещениях жилых и общественных зданий, но сократили на два месяца нормативный период инсоляции для центральной зоны (не менее двух часов в день с 22 апреля по 22 августа, заменив требование «не менее двух часов в день с 22 марта по 22 сентября»). В инсоляционных графиках на указанные периоды имеются два различия: в высоте стояния солнца и во времени восхода и захода солнца. С точки зрения возможностей строительства смещённый на два месяца период инсоляции оказывает влияние на возможную высотность застройки (проектируемые высоты в 1,6‒1,9 раза больше) и допускает более плотную городскую застройку [9‒11, 18, 30], в том числе бо́льшую плотность городской застройки по сравнению с европейскими нормами [10]. В действующих в настоящее время санитарных правилах и нормах СанПиН 1.2.3685‒21¹⁵, введённых в действие 01.03.2021 г., гигиенические нормативы инсоляции представлены без изменений относительно санитарных правил и норм СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01 (с изменениями на 10.04.2017 г.)¹⁶. Основными методами расчёта продолжительности инсоляции являются инсоляционные графики [29, 31] и солнечные карты [29, 32] в соответствии с национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 57795‒2017¹⁷. Рассматривается возможность применения метода определения продолжительности инсоляции для существующей застройки с помощью широкоугольного объектива и солнечных карт с равнопромежуточной проекцией [33]. Изменения гигиенических нормативов показателей инсоляции жилых зданий, аналогичные изменениям в нормативно-методических документах Российской Федерации, отмечены в Республике Беларусь и Республике Казахстан (за исключением изменений в расчётных датах).

Одно из направлений работы Европейской экономической комиссии (ЕЭК) Организации Объединённых Наций ‒ обеспечение доступного, безопасного и экологичного жилья. В документах ЕЭК отмечена важность создания здоровых и безопасных условий проживания, при этом должны учитываться такие аспекты, как физиологическая и психологическая безопасность, санитарно-эпидемиологическая защита и защита от несчастных случаев. Согласно документу ЕЭК¹⁸, инсоляция жилых помещений способствует удовлетворению требований, связанных с естественным освещением, тепловым комфортом, энергосбережением и подверженностью жилых помещений прямому солнечному излучению. В регионах с умеренным климатом проникновение солнечной радиации в жилые помещения считается полезным для здоровья и психологического состояния человека. Однако отмечается, что при современном уровне знаний точное определение потребности человека в инсоляции жилых помещений невозможно, поэтому соответствующие положения национальных документов должны разрабатываться на основе накопленного практического опыта планирования жилых территорий и проектирования зданий. Жилые здания считаются отвечающими требованиям к инсоляции, если в квартирах малой площади основная жилая комната подвергается прямому солнечному излучению, а в квартирах большей площади ‒ если по крайней мере две жилые комнаты подвергаются прямому солнечному излучению, и продолжительность этого воздействия соответствует определённому минимальному значению (2 ч), которое фиксируется для определённого дня года.

В 2018 г. был опубликован европейский стандарт EN 17037:2018¹⁹, который затрагивает проектирование и обеспечение естественного освещения в зданиях. В новую редакцию европейского стандарта EN 17037:2018+A1:2021²⁰ внесены исправление 1, выпущенное Европейским комитетом по стандартизации (CEN) 13.10.2021 г. (AC:2021), и поправка 1, одобренная CEN 24.08.2021 г. (А1:2021). Этот документ заменяет EN 17037:2018 и EN 17037:2018/AC:2021. В нём представлены основные положения, разработанные с целью обеспечения достаточного уровня естественного освещения в помещениях жилых и общественных зданий, даны оценка вида из окон и рекомендации по продолжительности воздействия солнечного света. В европейских странах с введением в действие данного стандарта обязательная минимальная продолжительность инсоляции по крайней мере в одном жилом помещении в жилых домах, а также в палатах больниц, игровых комнатах в детских садах должна составлять 1,5 ч (средний и высокий уровни являются рекомендуемыми и составляют соответственно 3 и 4 ч), что позиционируется как отсутствие строгих норм по инсоляции помещений. В соответствии с внутренними правилами CEN-CENELEC (Европейский комитет по стандартизации ‒ Европейский комитет по стандартизации в электротехнической и электронной индустрии) национальные организации по стандартизации более 30 стран обязаны внедрить настоящий европейский стандарт. Так, с введением в действие британского стандарта BS EN 17037:2018+А1:2021²¹ был отменён стандарт BS 8206‒2:2008²², с введением в действие немецкого стандарта DIN EN 17037:2022‒05²³ из стандарта DIN 5034-1:2021-08²⁴ был исключён раздел по инсоляции помещений. Более подробно действовавшее зарубежное нормирование представлено в работах [9, 11, 18, 29, 34].

Действующие в настоящее время гигиенические нормативы инсоляции в России, Республике Беларусь и Республике Казахстан в сравнении с европейским стандартом представлены в таблице.

В зарубежных публикациях дневной свет рассматривается как фактор, повышающий качество жилой среды и необходимый для устойчивой и здоровой жизни человека [35‒37], отмечено его значение в условиях таких экстремальных событий, как пандемия COVID-19 [38]. Уделяется внимание влиянию дневного света на архитектурные и градостроительные параметры среды обитания человека [35], а также подчёркивается важность снижения энергопотребления жилых зданий за счёт оптимизированного проектирования естественного освещения [39] и развития технологий окон и остекления [2, 40, 41], в том числе затрагивается значимость спектральных характеристик дневного света, проходящего через оконные системы зданий [41]. Представленная в работе [3] концепция «Здорового здания» включает девять основных составляющих, действующих как по отдельности, так и комплексно, формируя внутреннюю среду помещения и влияя на физиологическое и психологическое здоровье человека. Среди девяти основных факторов важным является свет, влияющий не только на уровень теплового и визуального комфорта, но и на когнитивные функции и психическое здоровье человека.

Особый интерес представляют две работы, посвящённые влиянию света на жизнеспособность микроорганизмов. В одном из исследований [3] изучали скорость роста и жизнеспособность патогенов на различных материалах поверхностей в зависимости от интенсивности и спектра дневного света в помещении, проникающего через электрохромные окна. Было установлено, что патогенные грибы в большей степени подвержены влиянию интенсивности освещения в помещении, а бактерии на поверхностях в помещении ‒ спектру света. Результаты исследования показали, что освещение в помещении, модулированное электрохромными окнами, может значительно снизить скорость роста и жизнеспособность патогенных бактерий и грибов, что обусловлено преимущественно высокоэнергетическим синим спектром света с длиной волны 400‒500 нм. В данном контексте интересна одна из отечественных работ, не связанная с вопросами инсоляции помещений, но представляющая сравнительную оценку бактерицидного и фунгицидного воздействия длинноволнового УФ-излучения, красной, зелёной и синей областей спектра на микроорганизмы (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans). Показано, что наибольшей антимикробной активностью обладает излучение зелёной области спектра с длиной волны 500 нм [42]. Во второй зарубежной работе [4] приведены результаты эксперимента и вычислительных моделей, разработанных для оценки влияния светового воздействия и длин волн на структуру микробиома пыли. Один из выводов гласит, что использование «ультрафиолетофильтрующего» остекления, которое встречается в большинстве зданий, может не оказывать существенного влияния на состав микробных сообществ пыли в помещениях по сравнению с остеклением, пропускающим ультрафиолетовые волны.

В отечественных работах ещё в 1968 г. [43] указывалось на недостаточность и противоречивость сведений о биологической эффективности УФ-излучения, проникающего внутрь помещения, и возможность повышения ультрафиолетовой составляющей естественного лучистого потока, входящего в помещение, при определённом подборе стёкол, отделочных материалов и соответствующей ориентации зданий. Подчёркивалось, что биологическим действием обладают не только коротковолновая часть спектра до 315 нм, но и длинноволновая (315‒380 нм), так как «с увеличением длины волны происходит постепенное падение относительного биологического действия УФ-излучения, однако его мощность в солнечном спектре возрастает с длиною волны, возрастает также и пропускание стёкол».

Появление новых типов строительных стёкол привело к необходимости изучения их оптических характеристик [10, 15, 27, 29, 44‒46]. В качестве примера в работе [10] представлены коэффициенты пропускания современных строительных стёкол в видимой и ультрафиолетовой областях спектра: в видимой области спектра для стёкол с солнцезащитными покрытиями ‒ 39,9‒65%, для стёкол без покрытия ‒ 88,6‒91,13%, для стёкол с низкоэмиссионными покрытиями ‒ 75,9‒86,6%, с мультифункциональными покрытиями ‒ 66,4‒86,5%; в УФ-А области спектра ‒ 27,9‒44,7, 57,9‒81,8, 30,8‒52 и 27,6‒49,5% соответственно.

Проведённый анализ научных статей, опубликованных в изданиях, зарегистрированных в России, показал, что солнечный свет оценивается как важный критерий качества внутренней среды помещений, а требования к инсоляции ‒ как определяющие при проектировании и строительстве зданий. Одна из основных обсуждаемых проблем ‒ отсутствие научного обоснования действующих гигиенических нормативов и возможность их пересмотра. Одна из основных обсуждаемых гипотез: действующие гигиенические нормативы с учётом снижения продолжительности инсоляции вдвое относительно норм 1963 г. и исключения требования к обеспечению непрерывного режима инсоляции не выполняют первоначального предназначения (санация помещений) и не могут обеспечить безопасных санитарно-гигиенических условий в помещениях. Таким образом, важнейшая задача ‒ проведение углублённых исследований с целью определения оптимального уровня инсоляции помещений. Также обсуждается зарубежный опыт применения в проектировании современных технических приёмов и решений, таких как использование отражённого солнечного излучения и современных облицовочных материалов для фасадов зданий, что позволяет искусственно создавать траекторию движения солнечных лучей в необходимом направлении [21, 47].

При оценке инсоляции помещений жилых и общественных зданий по действующим СанПиН 1.2.3685‒21²⁵ определены следующие неопределённости: равная продолжительность облучения помещений в разные часы суток привнесёт в них различную по величине солнечную энергию и, как следствие, разный уровень санации помещений; действующие нормы не учитывают уровня санации помещений, который не определён для жилых помещений и существенно различается в весенний и осенний расчётные дни; не установлен диапазон длин волн, вызывающих гибель микроорганизмов; не учитываются прозрачность стёкол для солнечной радиации и углы падения солнечных лучей, а также размер помещений [13, 16, 27, 28, 45, 46, 48]. По результатам проведённых исследований как решение проблемы предложен энергетический метод нормирования и расчёта инсоляции помещений, позволяющий рассчитывать дозы ультрафиолетовой радиации, прошедшей через оконное стекло, в объёме помещений и на рабочих поверхностях. Данный метод представлен как один из разделов учебно-методического пособия по направлениям «Архитектура» и «Строительство» [27]. Данный подход к нормированию и расчёту инсоляции однозначно приведёт к ужесточению существующих норм.

В настоящее время вопрос о том, какое же количество солнечного света необходимо для обеспечения комфортных и безопасных условий проживания человека, остаётся открытым. В заключение хочется привести цитату из работы доктора медицинских наук, профессора Н.М. Данцига: «Когда речь идёт о создании здоровых условий для проживания трудящихся, следует говорить не о том, во сколько обойдутся хорошее освещение и инсоляция помещений жилых домов, а о том, во сколько обойдётся плохое» [49].

Заключение

Анализ отечественных нормативных документов за период с 1963 г. по настоящее время показал значимое снижение гигиенических нормативов инсоляции (сокращение нормативного периода, уменьшение продолжительности, прерывистый режим инсоляции) и, как следствие, возможность бо́льшей плотности и высоты застройки в сравнении с обязательными минимальными европейскими нормами. Отмечено, что воздействие солнечного света оценивается как важный критерий качества внутренней среды помещений, однако требуется проведение углублённых исследований, подтверждающих минимально необходимую продолжительность инсоляции. До получения научно обоснованных и экспериментально подтверждённых результатов указанных исследований решение задачи снижения или отмены норм инсоляции помещений жилых и общественных зданий не представляется возможным.

¹ Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2024 г. № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года».

² Федеральный закон от 30.03.1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (ст. 23).

³ «Жилищный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 г. № 188-ФЗ (ст. 15).

⁴ Федеральный закон от 30.12.2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» (ст. 10).

⁵ Постановление Правительства РФ от 28.01.2006 г. № 47 «Об утверждении Положения о признании помещения жилым помещением, жилого помещения непригодным для проживания, многоквартирного дома аварийным и подлежащим сносу или реконструкции, садового дома жилым домом и жилого дома садовым домом» (п. 21).

⁶ Постановление Правительства Российской Федерации от 16.02.2008 г. № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» (раздел 3).

⁷ Рекомендации ВОЗ по качеству воздуха в помещениях: сырость и плесень. Всемирная организация здравоохранения, Европейское региональное бюро; 2014 (WHO guidelines for indoor air quality: dampness and mould. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe; 2009).

⁸ СН 427‒63 «Санитарные нормы и правила обеспечения инсоляции помещений жилых и общественных зданий и жилой застройки населённых мест».

⁹ СП 2605‒82 «Санитарные нормы и правила обеспечения инсоляцией жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки».

¹⁰ СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий».

¹¹ Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 10.04.2017 г. № 47 «О внесении изменений № 1 в санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01».

¹² Методические указания № 2295‒81 «Методические указания по осуществлению государственного санитарного надзора за устройством и содержанием жилых зданий».

¹³ Приказ Роспотребнадзора № 797 от 04.12.2020 г. «О признании не действующими на территории Российской Федерации писем, инструкций, указаний и иных документов, изданных центральными органами государственного управления СССР и РСФСР».

¹⁴ СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий».

¹⁵ СанПиН 1.2.3685‒21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

¹⁶ СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076‒01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий».

¹⁷ ГОСТ Р 57795‒2017 «Здания и сооружения. Методы расчёта продолжительности инсоляции».

¹⁸ Компендиум ЕЭК, включающий образцы положений для строительных правил (ECE COMPENDIUM OF MODEL PROVISIONS FOR BUILDING REGULATIONS. ЕСЕ/НВР/81/Rev. 1, 1996).

¹⁹ EN 17037:2018 «Daylight in buildings» («Естественное освещение зданий» или «Дневной свет в зданиях»).

²⁰ EN 17037:2018+A1:2021 «Daylight in buildings» («Естественное освещение зданий» или «Дневной свет в зданиях»).

²¹ BS EN 17037:2018+А1:2021 «Daylight in buildings» («Естественное освещение зданий» или «Дневной свет в зданиях»).

²² BS 8206‒2:2008 «Lighting for buildings – Part 2: Code of practice for daylighting» (Освещение для зданий – Часть 2: свод правил по естественному освещению).

²³ DIN EN 17037:2022‒05 «Tageslicht in Gebäuden» («Естественное освещение зданий» или «Дневной свет в зданиях»).

²⁴ DIN 5034‒1:2021‒08 «Tageslicht in Innenräumen – Teil 1: Begriffe und Mindestanforderungen» (Дневной свет в помещении. Часть 1: Условия и минимальные требования).

²⁵ СанПиН 1.2.3685‒21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».