室內裝飾裝修材料污染預測系統設計

■莫偉恒 ■廣西建筑工程質量檢測中心，廣西 南寧 530005

隨著國民經濟的快速發展，人民生活水平的提高，普通家庭家居環境與商業場館辦公環境中裝飾裝修的等級越來越高，使用裝飾裝修材料的品種與數量都不斷地提高，一方面改善了生活環境，提高了生活質量，但另一方面也帶來了日益嚴重的室內環境污染，目前國家針對裝飾裝修材料中有害物質造成的環境污染問題，頒布了如下的一系列標準:

GB 18580-2001《室內裝飾裝修材料 人造板及其制品中甲醛釋放限量》

GB 18581-2009《室內裝飾裝修材料 溶劑型木器涂料中有害物質限量》

GB 18582-2008《室內裝飾裝修材料 內墻涂料中有害物質限量》

GB 18583-2008《室內裝飾裝修材料 膠粘劑中有害物質限量》

GB 18584-2001《室內裝飾裝修材料 木家具中有害物質限量》

GB 18585-2001《室內裝飾裝修材料 壁紙中有害物質限量》

GB 18586-2001《室內裝飾裝修材料 聚氯乙烯卷材地板中有害物質限量》

GB 18587-2001《室內裝飾裝修材料 地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質釋放限量》

GB 24410-2009《室內裝飾裝修材料 水性木器涂料中有害物質限量》

基本涵蓋了容易產生污染的裝飾裝修材料大類，以及針對完工后成品室內環境整體質量的GB 50325-2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范(2013版)》。相對于標準欠缺的過去，這一系列強制性標準對裝飾裝修工程產生的污染起到了一定的控制作用，但整體看這一控制體系在實際應用中存在一個難以解決的問題，就是單一品種裝飾裝修材料的有害物質釋放量和最終裝修成品室內環境中的有害物質濃度缺乏聯系，體現在實際工程中結果就是雖然全部采用符合國家強制性標準的原材料，但是裝飾裝修完成之后的室內環境中有害物質卻超過標準限量，而且這一問題一旦產生，期待其隨著時間的推移自行解決是不現實的，筆者遇到過裝修之后五年檢測，室內環境中的甲醛依然超標的情況，在可能長達十幾年的釋放周期內，只有依靠不斷地保持一定的新風量來持續稀釋有害物質，才可能使室內環境中的有害物質維持在可以接受的水平，但這樣做便使得室內環境的舒適度大為下降，同時也不利于節約能源，目前廣為使用的各種類型的家用空氣凈化器，根據EPA(美國環境保護署)的研究i，對于控制室內環境中有害物質的作用也非常有限，因此，能夠在裝修設計選材階段就對最終產品的有害物質釋放量有個可靠的估計，防患于未然是非常有必要的，筆者設計的系統目的就在于此。

1 系統設計

1．1 影響因素

考慮實際工程中可能影響某種有害物質X濃度的主要因素，包括所用材料的種類N，其所用的數量QN，單位面積單位時間有害物質釋放量EN，室內凈空間體積V，單位時間新風量A。

1．2 估計模型

式1中CN為某種材料來源的濃度值。

t為有害物質釋放累計時間

室內環境中的某種有害物質的總體濃度Cx=Σ CN，在實際應用中，某些材料使用時可能會被涂裝或者封閉，環境溫度也會對釋放速率產生影響，可以將所有可能影響合并采用修正因子αi來對EN進行修正，于是

考慮估算有害物質濃度時最不利的情況，應該是冬夏季節門窗開啟比較少，甚至是全封閉的時候，此時新風量A很小，可以忽略，又由于室內環境有害物質的釋放是一個緩慢的過程，其間室內環境中有害物質的濃度遠未達到飽和ii，可以近似為恒定速率釋放，所以式2近似為

如果有可能，更為復雜的模型可以被應用來取得更為接近實際情況的結果。因為這一系統最終將由計算機進行相關的模擬計算，考慮到目前計算機的處理能力，一次性計算所有模型的結果并進行比較評估也是有可能的。

1．3 各因素取值

裝飾裝修材料數量Q和裝修完成之后凈空體積V比較容易計算得出，釋放量EN和釋放速率影響修正因子αi可以通過實驗測得，由于裝飾裝修材料的種類及其涂飾搭配是有限的，例如細木工板表面涂裝聚酯清漆是一個搭配，涂裝硝基漆是另一個搭配，分別測試涂裝成品在5℃，15℃，25℃條件下的釋放速率，進行線性差值或者高次曲線擬合，就可以很方便的得到不同涂飾條件下的釋放速率以及修正因子變化曲線，相關數據將被保存在云端的數據庫中，之后所有同類型材料搭配都可以直接采用已有的數據。假設有各材料廠商參與，積累數據的速度會非常的快，所有常見材料的的釋放速率及各種搭配環境條件下影響因子取值，應該都能在數據庫中查到。

1．4 應用設計

這樣的一個計算系統的客戶端界面，應該是每個普通人都可以很快學會并使用的，因此采用云端和本地結合的方式，云端數據庫保存所有已知的材料和搭配的數據及預測模型，客戶端只需要在圖形界面進行菜單式的簡單選擇，填入房屋凈空面積，材料數量等簡單參數就可以完成預測，不需要更深入了解的相關知識的計算過程，軟件界面設計應該盡可能簡潔，方便易用。

2 系統應用構想

該系統既可以由第三方組織、行業協會統一主導建立，也可以由各家材料廠商或者裝飾裝修公司分別建立，甚至可以是由個人用戶分散建立，但這些分散的數據庫應該在云端整合，組成一個大的統一的云端數據庫，所有的已有廠牌、型號、各種搭配組合都可以共享為所有用戶使用，這樣即可以避免大量重復的估算實驗，又可以為用戶提供盡可能全面覆蓋的數據，對以往預測結果和最終結果的持續比較，能盡可能的完善預測模型，使得幾乎所有的組合都可以的到滿意的估計結果，一旦得到用戶的認可，更多的廠商會希望自己的產品的數據也進入到數據庫中，方便目標用戶查詢，從而有利于數據庫的持續完善。

3 結語

本文所設計的系統，旨在以預防為主的思想，依托目前發達的計算機和互聯網技術，解決當下普通人最關心的室內環境裝飾裝修污染問題，在幾乎沒有可以使用的預測方法的情況下，部分人解決這一問題方案就是全部選擇基本0釋放的全實木裝飾裝修材料，但畢竟實木資源有限，價格昂貴，理想的選擇應該是根據合理的估計，使得裝飾裝修成品的有害物質濃度維持在一個可接受的水平，因此該系統一旦投入使用，可以提供一個簡單而且經濟的解決裝飾裝修室內環境污染問題的方法。