浅论建筑材料对室内空气质量的影响及评价
2016-07-26马亚飞秦春丽郑州工业应用技术学院河南郑州451150
马亚飞,秦春丽(郑州工业应用技术学院,河南 郑州 451150)
浅论建筑材料对室内空气质量的影响及评价
马亚飞,秦春丽
(郑州工业应用技术学院,河南 郑州 451150)
摘 要:室内空气质量对人们的身体健康和工作都有较大的影响,在现在住宅设计建造中,为人们提供舒适、安全、健康的环境是其重要的理念.近些年来,大量建筑装饰装修材料的应用,在为人们提供了美观的住宅环境的同时也释放出了更多的有毒有害物质,这给建筑室内空气环境质量造成了不小的影响.因此,改善室内空气质量显得十分重要,本文就建筑材对室内空气质量及评价进行简要探讨.
关键词:室内空气质量;建筑材料;影响;评价
在人们的生活和工作中,居室是主要的场所.目前社会经济和生活水平已经使得居室不仅是人们遮风挡雨的场所,而是为人们的生活和工作提供舒适环境和休憩之地的地方.调查显示,室内环境对人们生活和工作的效率有着十分重要的影响.空气质量是构成室内环境的重要因素,对人们的健康有着极其重要的影响.从上个世纪70年代开始,随着室内装修中有机合成材料的广泛使用,直接导致了在住宅中,尤其是新建住宅中挥发性有机化合物VOC在建筑室内空间中大量散发,这极大恶化了建筑室内空气质量.此外,出于节能的需要,现代建筑的密闭性越来越强,这给室内外空气的交换流通造成了极大的阻碍.于是,在世界范围内建筑室内有毒气体引起的各种疾病被人们称为“病态建筑综合症”.针对这一问题,国内外专家几十年来进行了大量的研究,对室内空气质量这一问题已经有了相当的了解.目前,我国房地产业迅速发展,室内空气质量正及其评价正成为人们关注的焦点问题之一.
1 建筑材料对室内空气的影响
1.1 室内空气污染简介
首先,污染的种类.室内空气污染的物质种类很多,从污染物性质来划分可以分为:化学物质污染、放射性物质污染、物理物质污染、生物物质污染.从污染物的性状来划分则分为:悬浮颗粒物污染、有害气体污染两类.
其次,污染物的来源.室内空气污染主要来自于室内本身污染和室外污染影响两类.其中室内污染主要来自于建筑材料、化学品和家具、以及各种办公用品.室外污染主要是各种工业废气、环境微生物、光化学作用、汽车尾气、以及人为原因带入室内的各种污染物等.
在实际污染中,污染物的来源呈现复杂化趋势,不仅同一污染源会产生不同污染物,而且同一污染物也可能来自于不同污染源.因此,在实际研究中对污染物的种类、性质、以及来源进行深入分析,对于有效控制和减少室内空气污染,提高空气质量,进而保证人体健康作用非常明显.
1.2 建筑材料产生的污染物及其危害
首先,建筑材料产生的污染物.在产生的污染物方面,根据具体的建筑材料物理和化学性质的不同,污染物也呈现多样化形态,但是总结起来主要有:甲醛、苯及苯系物、挥发性有机化合物、氨、氡等.
其次,污染物的危害.甲醛作为建筑材料产生的主要污染物之一,是室内空气质量的主要污染物质,其对人体的危害性极大,主要表现为:刺激人体的嗅觉、造成嗅觉过敏和异常、以及肺功能异常等,此外对人体的肝功能和免疫功能等都有不同程度的危害,当然,这些对人体的危害其程度并不是完全一样的,往往根据不同个体的差异其表现和长度有所不同.目前,甲醛已经被世界卫生组织确定为可疑致癌物质.苯及苯系物对人体也有不小的危害,苯可以对人体呼吸道产生刺激并对人产生麻醉作用,同时还可以蓄积于人体骨髓和神经组织中,对人体造血功能造成破坏.挥发性有机化合物是室内空气质量污染的一种重要物质,对人体可以产生诸多危害,对人体眼睛和呼吸道有较强的刺激作用、导致皮肤过敏、使人头痛、咽痛以及乏力之感.氨对则会对人体的上呼吸道以及口、鼻粘膜产生较强刺激,居住环境中接触到氨也会对眼睛和皮肤产生刺激,甚至中毒死亡.氡是对室内空气质量造成影响的重要污染物质,会对人体产生电离损坏,长期吸入甚至可以诱发肺癌,以及呼吸道病变和白血病.
2 建筑材料对室内空气质量影响的评价
2.1 评价依据
首先,室内空气质量标准.目前室内空气评价标准主要有《室内空气质量标准》、《室内装饰装修有害物质限量》、以及《民用建筑工程室内环境污染控制规范》.目前来说,这三部国家层面的室内空气质量评价规则是国家相关管理部门和企业开展相关室内空气质量和污染评价工作的基本依据.
其次,室内空气质量的评价标准.虽然目前三部关于室内空气质量的规则对室内空气质量的管理评价起到了不小的作用,但是在实际中光靠三部规范远远不够,为了确保评价工作的有效性必须要建立相应的评价标准.目前通常按照功能区划将空气质量划分为三类,并在此基础上将相应的评价标准也划分为三级.一类功能区主要有:学校教室、住宅、托儿所、老年公寓以及医院等民用建筑.二类功能区则主要为商场、宾馆、图书馆、书店、以及各种公共交通候车室等常见的民用建筑.而三类功能区则主要是各种污染都较为严重的工业厂区和矿区.相应的三级评价标准为一类功能区建筑室内空气质量执行一级标准;二类功能区执行二级标准;三类功能区执行三级标准.
最后,评价因子.一般来说室内空气质量评价因子往往因具体的建筑材料而异,目前,主要评价因子集中于部分污染物及其相应的浓度限值.例如,以集中主要污染物为例,取浓度单位为mg· m-3,取值时间统一为1h,室内空气质量一级标准的二氧化硫浓度限值为0.15;二级质量标准的二氧化硫浓度限值为0.50;三级空气质量标准的二氧化硫浓度限值为0.70.同样条件下的二氧化氮浓度限值则分别为0.12、0.12、0.24.同样条件下的甲醛浓度限值则分别为0.08、0.10、0.12.苯的浓度限值则为0.09、0.11、0.13.而按照日平均值进行划分,可吸入颗粒物的含量限值则为0.05、0.15、0.25.在具体的实际操作中这些主要污染物及其浓度限值常常作为建筑材料对室内空气质量造成的影响的主要评价依据,同时也是划分室内空气质量等级的主要客观依据.
需要指出的是虽然该表是室内空气质量评价因子中比较常选的因子,但是在实际操作中,评价因子的选择并不是千篇一律,一成不变的.其主要依据以下原则进行灵活选择.一是评价因子选择应该最大限度地与污染物评价标准中规定的污染物相一致;二是要尽量选择已经进行污染物调查的污染物作为评价因子;三是要尽量选择在理性检测中浓度较高和对人体的危害程度较高的污染物作为评价因子.
2.2 评价模式
目前在我国进行室内空气质量评价时,评价模式主要选择的是普通指数评价模式.
普通指数模式分为单因子指数和多因子指数两种.单因子指数又被称为分指数,在指数评价方法中,单因子指数构成了这一方法的基础.从不同评价目的的需要出发,可以将环境质量指数设计为随着环境质量的提高而递增,也可以设计为随着污染物含量的程度提高而递增两种正相关关系.于是,根据这一设计原则可以构建单因子指数评价公式如下:
在这一公式中:Ii表示的是第i个污染物的单因子指数.Ci表示的是其中的第i个污染物的浓度预测或实测值,其单位表示为:mg·m-3.Coi则表示其中的第i个污染物的浓度本底值或标准值,其单位表示为:mg·m-3.
公式中的Coi的算术倒数则表示为权重系数,即任意一个污染的实际浓度与标准值之间的距离.具体来说,用数据反映其是否达标则为Ii<1为达标,相反Ii>1时则为超标.总体来说即是Ii的值越小,说明空气质量越好.
多因子指数通常同于对同一环境中有多种污染物时进行空气质量评价.这一评价方法又被称为综合指数,这种评价方法对室内空气质量的好坏可以起到综合反映的作用,一般是由单因素指数根据一定的组合原则构成.
在室内空气中不同污染物之间往往会通过化学或物理作用产生相互抑制或激发作用,这种污染物之间的相互作用会对空气质量表示所选的指数产生影响.当室内空气中的不同污染物之间以物理或化学形式产生的抑制和激发作用影响小到可以忽略不计时,并且不同污染物对空气质量的影响程度均等,那么室内空气质量的指数表示就可以采用均值指数来表示,用公式表达为.
在这一公式中:I表示的是综合指数(即是多因子指数);n表示的是环境因子个数.当室内空气中的污染物之间的抑制和激发作用不明显,但是各自对空气质量的影响不均等时,室内空气质量的评价就采用加权指数来进行计算.其公式表达为:
这一公式中的Wi表示的是第i个污染因子的指数权重.在利用这一算法进行室内空气质量评价计算时,Wi的值要进行专门的研究,或者是由相关专家给予意见.
2.3 空气等级
在进行室内空气环境质量评价时,在对实际环境污染和环境质量指数进行定量关系构建的基础上,还需要将环境质量分级和指数值联系起来.也即是说室内空气质量分级是室内空气质量评价的重要组成部分.当采用指数值表示室内环境质量时,通常把综合指数或分指数低于0.5的数值看作是清洁空气环境,这一数值下的室内空气属于轻度污染,而达到2.00则表示此时的室内空气质量为重度污染.以综合指数作为划分标准,通常可以将室内空气等级划分为五个不同等级,其相关指标数据如表2所示.
2.4 评价模式的应用
普通型指数评价模式具有三个突出特点,首先,评价标准等级的确定可以根据室内空气质量的功能分区加以划分;其次不可以用单因子指数来反映不同污染物对室内空气的污染程度,以及某一污染物超标的倍数,并且室内空气环境的总污染水平可以通过综合指数反映出来,不受到污染因子具体数量的影响.该模式在新建项目室内空气质量评价中得到较为广泛的应用.具体来说,其可以应用于评价标准等级的确定、单因子污染指数的计算、确定首要污染物、计算综合指数.
3 结语
建筑材料对室内空气质量的影响及其评价是建筑材料发展变化以及在装饰装修中大量应用的必然结果.现代住宅在满足基本的遮风避雨的基础上强调为人们提供舒适的生活和工作环境,这对室内空气质量提出了更高的要求.根据建筑的不同用途设定不同的空气质量等级,可以为室内空气质量的控制和改善提供依据和参考.针对目前建筑材料对室内空气质量的影响以及评价现状,我们对改善室内空气质量提出几点建议:一是科学装修,选择有毒物质含量少的材料;二是增加建筑的通风换气性能;三是净化室内空气.本文研究只是就其中的一种评价方法加以论述,显得有些薄弱,期待其它学者个同行就这一问题进行更加深入的探讨,为控制室内空气污染,提高空气质量提供理论基础.
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中图分类号:X51
文献标识码:A
文章编号:1673-260X(2016)05-0066-03
收稿日期:2016-01-14