摘 要 室內裝修材料和家具是建筑室內甲醛污染最主要的來源。隨著精裝修住宅市場的發展,裝修所造成的室內空氣污染不容忽視。污染源控制,通風稀釋和室內空氣凈化是控制室內空氣污染的三種途徑。通過建筑VOC動態預評估模擬軟件,可以準確預測全周期室內環境達標狀況,前置污染源控制,保障居住者健康舒適的生活環境。
關鍵詞 甲醛;揮發性有機化合物;室內空氣污染;預評估
1住宅精裝發展趨勢
我國近年來精裝修住宅市場日趨成熟,裝修對住宅的溢價能力也逐漸明顯,裝修房市場占有率快速上升,一線城市精裝修項目占比達87%,二線城市也已經達到62%。目前已有多個省市提出城市新建高層住宅實行全部精裝修、淘汰毛坯房;行業標準《住宅建筑室內裝修污染控制技術標準》的發布在即,國家對商品房裝修質量的監督檢查、驗收制度、技術標準也日趨完善,室內空氣質量不達標的可能影響交付使用。
2傳統工程的問題
要有效治理室內空氣污染,需對污染源散發特性進行深入研究。在傳統的研究中,室內空氣污染的途徑主要有以下幾種:建筑裝修裝飾材料、家具和辦公用品、空調系統、廚房及香煙的燃燒、室外污染滲入等[1]。住宅工程精裝修交付,從設計、產品、施工、施工監理到售后都有專業人員按照操作規范把關,質量能夠保證,售后也相對較穩定。然而,不容忽視的現實表明,“空氣污染”與“裝修”二詞已經被用戶習慣地聯系在一起。
有研究對中國新建住宅室內甲醛濃度進行了測試,發現幾大主要城市(北京、上海、重慶、天津、長春、寧夏石嘴山)的甲醛平均濃度均高于我國國標的規定值。即便在住宅建筑完成裝修的3個月后,其室內的空氣質量不合格率仍高達66.58%~81.48%[2]。另外有研究對深圳市新裝修住宅室內空氣質量進行現場測試和長期監測,發現甲醛的超標率均高于60%,且由于其使用密度高,臥室和兒童房等功能房間污染程度最為嚴重[3]。
也有研究者發現,甲醛濃度在材料放入室內后并不是一直衰減的,而是呈現明顯的以年為周期的季節變化。夏季最高,冬季最低。在裝修近三年后的夏天,依然有甲醛超標的情況出現。居住者長期暴露在含甲醛、苯等高危害性污染物的空氣中,可能會導致白血病、鼻咽癌等惡性疾病[4]。
由于工期較短,樣板房的甲醛濃度通常比精裝修住宅還要高至少一個數量級。雖然對來參觀的人的健康不會有什么影響,但這種有刺激性的味道會給潛在消費者帶來較為負面的情感,可能會降低消費者的購買欲。
3解決方法
污染源控制,通風稀釋和室內空氣凈化是控制室內空氣污染的3種途徑。降低以甲醛為代表的污染物濃度最高效的辦法是新風稀釋(良幣逐劣)。這里說新風不等同于商業產品的“新風系統”,性價比最高的新風稀釋方式是開窗。新風稀釋是改善室內品質的最行之有效的方法,尤其是對甲醛這種以室內源占主導的污染物。有研究者實測過新建建筑開窗和關窗時室內甲醛濃度的變化,開窗通風大概6分鐘左右,濃度就由0.45 ppm下降到了0.01 ppm。門窗關閉后甲醛濃度緩慢上升,在關窗后不到1小時就超標。但是開窗通風在采暖和供冷季節會帶來能耗的增加,再者由于中國很多地區霧霾問題較為嚴峻,因此并不是任何時候都適宜開窗。即使是安裝有“新風系統”的建筑,也容易因為風量過小,室內甲醛濃度降低得不明顯。
20世紀80年代以來,室內空氣凈化器技術有長足的發展,多種凈化技術,如吸附、纖維過濾、靜電、催化氧化、等離子、負離子等,成為室內空氣污染控制的重要手段[5]。用空氣凈化器去除甲醛等污染物也是最近市場上的熱門,很多產品(空氣凈化器)號稱可以同時去除PM2.5和甲醛,這些產品去除甲醛的原理是吸附、離子化及催化氧化等。吸附的方法由于對高、低濃度的污染物均有去除效果,且價格相對便宜,使用最為廣泛。但是吸附材料容易飽和,且容易帶來二次污染的問題。也有研究者測試了碳納米管對甲醛的去除效果,雖然效果好于普通的活性炭吸附材料,但僅停留在實驗室研究階段,距離市場化、產品化還有一定距離[6]。離子化及催化氧化的方法去除甲醛的反應迅速,但是容易產生對人體有害的臭氧或其他副產物。近幾年市場上還出現了一些新型的凈化方式,比如空氣凈化劑、光觸媒和生物酶等。華南理工大學的研究小組對市場上24種此類凈化產品進行了除醛效果測試,能夠達到國標要求的產品僅占總產品的25%[7]。
4預評價方法
以上兩種做法錯失了最佳的污染控制時機,一旦檢測出污染水平超標,使用者將不得不在污染治理上投入更多的時間或金錢。不同的國家(包括中國在內)出臺了一系列的材料限量標準或材料/家具標識體系,以期望在源頭上實現控制。但在實踐中,“每項材料符合標準但裝修后空氣質量仍或不達標”這一現象屢屢發生,也使得建設單位和其他的工程參與方無法實現對污染風險的有效管控,而污染風險也無法有效的分解至室內裝修的各個環節和各參與方。
有研究者開發了建筑污染物動態預評估模擬軟件,該軟件由通風、凈化器和散發源/吸附匯三個模塊組成,材料散發數據庫、凈化器等效凈化空氣量數據庫是軟件應用的基礎[8]。以“事前預防”為核心的綠色裝修全過程管控解決方案,可以借助預評價仿真技術,能夠基于少量的動態測試數據,較好地預測建筑裝修后污染物濃度的動態變化,兼顧防與治。
通過模型準確預測各種室內污染散發源全生命周期的動態特性以及室內環境達標狀況,從設計階段的污染控制措施設計環節,到材料和家具部品選擇環節、再到施工管理和驗收環節,實施定量精細化質量管控,降低由裝修引起的室內空氣污染風險,保障居住者健康舒適的生活環境。
5應用案例
對于房企來說,運用科學手段做好一個精裝修樓盤,能夠極大提高樓盤形象及產品賣點。通過將精裝修工程的室內空氣質量管控過程科學化、數據化,可以支持品牌溢價和產品營銷,讓客戶體驗到產品質量管理的精細化和科學化,樹立客戶對產品的認可度。
萬科基于全國各地工程的質量調研和預評價技術分析,總結建立包括企業控制目標、設計、采購、施工、驗收、治理等全過程的企業控制標準;制定清晰材料抽檢計劃和供應商管理,建立了較為完善的質量內控機制。
招商地產針對高端住宅項目和辦公項目實施室內空氣質量預評價技術,通過營造 “健康”的居住環境,以適應高端標桿項目的屬性定位,進一步拓展產品競爭力和附加價值。
華潤在打造健康建筑的同時,對裝修污染進行專項的管控,從企業標準、工程實踐等方面開展了一系列工作,包括對總部大廈春筍項目進行全面的室內空氣質量全過程管控。
預評價技術除在各地產公司進行應用外,海南省率先以地方標準的形式,對商品住宅全裝修污染控制進行了明確的規定要求。
參考文獻
[1] 孫筱,楊旭東,章沁.呼吸散發揮發性有機化合物的實驗研究[J].暖通空調,2013(12):23-28.
[2] 姚孝元,王雯,陳元立,等.中國部分城市裝修后居室空氣中甲醛濃度及季節變化[J].環境與健康雜志,2005(5):353-355.
[3] 陳鳳娜,王圣.深圳市新裝修住宅室內空氣質量調研分析[J].建筑科學,2011,27(10):36-39.
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[5] 陳鳳娜,楊旭東.室內空氣凈化器性能評價及選擇[J].環境與健康雜志,2009(3):76-78.
[6] Yang S,Zhu Z,Wei F,et al. Enhancement of formaldehyde removal by activated carbon fiber via in situ growth of carbon nanotubes[J]. Building & Environment,2017,(126):27-33.
[7] 吳嘉碧.空氣凈化劑對空氣中甲醛去除效果的研究[D].廣州:華南理工大學,2013.
[8] 梁衛輝,楊旭東,陳鳳娜.建筑VOC預評估模擬軟件[J].暖通空調,
2013(12):74-79.
作者簡介
孫筱(1989-),女,山東東營人;畢業院校:清華大學,學歷:博士學位,現就職單位:佛山市順德區碧桂園物業發展有限公司,研究方向:建筑工程管理。