綠色居住建筑室內主要空氣污染物分析與評價

田恬 劉 赟

（1甘肅省建筑科學研究院；2甘肅省綠色建筑與建筑節能工程研究中心，甘肅 蘭州 730050）

1 研究背景

隨著建筑裝修材料的廣泛應用及建筑物密閉性的不斷提高，室內空氣污染日益嚴重，室內空氣質量評價及控制研究已成為社會熱點[1]。近年來的研究表明，室內裝修造成的污染主要以甲醛和TVOC為主，苯系物次之，空氣氡超標現象極少。室內裝修材料不合格是引起室內空氣污染的最主要因素。

目前，國內現行的空氣質量標準主要有GB/T18883-2002《室內空氣質量標準》和GB/T50325-2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范》，綠色建筑評價主要依據《綠色建筑評價GB/T50378-2014標準》。幾項《標準》中均明確要求了室內空氣質量檢測項目和污染物濃度限值，但忽略了污染物的累積影響和綜合污染效應。

通過檢索發現，針對綠色建筑室內空氣質量的研究較少，普通建筑空氣質量評價多以模糊數學法、灰色理論法為主，應用綜合指數法進行評價的較少。本文主要針對蘭州地區的綠色居住建筑進行檢測，并應用綜合指數評價法對建筑室內空氣污染現狀進行綜合評價，驗證了綜合指數法相較于其他評價方法，更為簡單、客觀，能夠直接反映出室內空氣質量的總體情況，并可以據此劃分出室內空氣質量的AQI等級[2]。

2 材料與方法

2.1 檢測對象

本研究選取的住宅小區位于蘭州市區內，小區周圍無明顯污染物排放源。小區內建筑已通過甘肅省綠色建筑驗收，實驗所選取的25套住宅均為精裝修房，且未入住，所有住宅室內裝修材料、裝修程度均一致，無家電、家具?？蛷d地面鋪貼瓷磚，墻面涂刷乳膠漆；臥室為木地板地面，乳膠漆墻面；廚房為瓷磚地面、墻面；板材櫥柜及大理石臺面。

2.2 樣品采集

根據GB/T18883-2002《室內空氣質量標準》及GB/T50325-2010）（2013版）《民用建筑工程室內環境污染控制規范》，室內環境污染物濃度檢測點應按房間面積設置，即面積小于50m2，設1個檢測點；面積為50～100m2，設2個檢測點；面積大于100m2時，設3～5個檢測點。當房間有2個及2個以上檢測點時，應取各點檢測結果的平均值作為該房間的檢測值。

本研究所選取的功能房間面積均小于50m2，采樣時，在房間對角線交叉處布1個采樣點，采樣點的高度應與人的呼吸帶高度一致，約為1.5m，需避開通風口并離墻壁距離大于0.5m。采樣前關閉門窗12h，采樣時需關閉門窗[3]。

2.3 檢測方法

甲醛的檢測方法采用GB/T18204.2-2014《公共場所空氣中甲醛測定方法》酚試劑分光光度法。氨的檢測方法采用GB/T18204.2-2014《公共場所空氣中氨測定方法》納氏試劑分光光度法。苯的檢測方法采用GB50325-2010（2013版）《民用建筑工程室內環境污染控制規范》和《GB/T11737-1989居住區大氣中苯、甲苯和二甲苯衛生檢驗標準方法氣相色譜法》。TVOC的檢測方法采用GB50325-2010（2013版）《民用建筑工程室內環境污染控制規范》和GB/T11737-1989《居住區大氣中苯、甲苯和二甲苯衛生檢驗標準方法氣相色譜法》。CO的檢測方法采用GB/T9801-1988《空氣質量一氧化碳的測定非分散紅外法》。

3 檢測結果分析

檢測所選取的25套住宅中，甲醛、氨、苯、在客廳、臥室、廚房的檢出率為100%，TVOC在客廳和廚房的檢出率為100%，臥室的檢出率為95.4%。不同功能房間的污染物濃度分布情況如表1、表2所示。

對于客廳，甲醛、氨平均濃度分別為0.047mg/m3、0.226mg/m3，最高濃度超標分別為2.000 倍和3.495 倍，超標率依次為16.00%、44.00%，苯、TVOC的平均濃度依次為0.035mg/m3、0.061mg/m3，所有戶型均無超標。

人類停留時間最長的臥室污染情況較為嚴重，可能與精裝修鋪設的木質地板有關。計算所得甲醛、氨、苯、TVOC的平均濃度依次為0.037mg/m3、0.242mg/m3、0.056mg/m3、0.092mg/m3。四種污染物質均有不同程度的超標，超標率依次為9.10%、50.00%、17.65%、5.88%，其中，氨最高濃度超標4.06倍。廚房空氣質量狀況相對較好，僅氨、TVOC超標，超標率分別為44.44%、11.11%，造成污染的原因可能與廚房裝修使用的人造板材有關。

4 評價方法及評價結果分析

4.1 評價方法

目前，常用動態模型法、灰色理論法、模糊數學法對室內空氣質量進行評價[4-5]。但這些評價方法都存在不足。動態模型法只適用于單個污染物的評價；灰色理論法沒有將人體對室內空氣品質的主觀感受與測定值相聯系，不夠全面；模糊數學法需要建立各因素對每一級別的隸屬函數，過程復雜，且計算結果重點突出嚴重污染的影響，忽略了各種污染因子的綜合效應。

指數評價法是用污染物濃度與標準濃度的相對數值，簡單直觀地描述各種污染物對空氣污染的強度。常用的指數評價模型有單因子指數和多因子指數，具體如表3所示[6]。其中，綜合指數法計算簡單，能適應污染物個數的增減，可以直觀地描述各種污染物對室內空氣的污染程度，在考慮多種污染物的平均污染水平外，還兼顧最大污染水平。

評價時，各污染的濃度限值參考《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB/T50325-2010）（2013版）中Ⅰ類民用建筑取值。按照污染物濃度超標倍數、超標污染物的種數、以及不同污染物濃度對應的環境影響程度等，可將室內空氣質量指數分為Ⅰ～Ⅴ等級，如表4所示。

表1 不同功能房間的甲醛、氨濃度

表2 不同功能房間的苯、TVOC濃度

表3 常用的指數評價模型

表4 室內空氣質量的等級

4.2 評價結果分析

表5 室內空氣質量指數的計算結果（mg/m3）

根據實驗所得的小區內25套住宅的室內各污染物因子的濃度值，利用表1所列的公式計算各指數值及綜合指數值，并按表2進行室內空氣質量綜合評價等級劃分，各檢測樣本的計算結果入表5所示。

從表5的評價結果可以看出，本次研究所選取的樣本中，有16套住宅評價結果為清潔或無污染，另外9套住宅有不同程度的污染，主要污染物是氨，苯和甲醛次之。一般建筑室內氨氣污染有三種來源，包括：1）室內排水管道由于存水彎處蓄水不足而導致下水系統中的氣體逸出；2）室內裝修時用到的添加劑、增白劑、板材粘合劑等，在室溫下會釋放出氨氣；3）常用混凝土外加劑中的防凍液、高堿混凝土膨脹劑和早強劑都含有氨類物質，它們會隨著溫度、濕度等環境因素的變化被還原成氨氣，從混凝土中慢慢釋放出來[7]。主要來源于建筑裝飾中使用的涂料、料、膠、漆等。甲醛主要來自于裝修用的刨花板、纖維板、大芯板、膠合板、沙發用海綿、海綿床墊及墻壁、地面裝飾鋪設用的粘合劑等。

5 結語

研究表明，室內空氣污染已經是一種普遍現象，即使是通過驗收的綠色建筑，在裝飾裝修過程中依然會引入污染源，降低室內空氣質量，造成空氣污染。研究所選取的25套住宅都進行了相同程度的裝修，在未放置家具、家電及未入住的情況下進行檢測，得出氨為最主要的污染物，苯和甲醛依次次之。通過計算綜合指數，得出有9套住宅不同程度受到污染，其他16套住宅為清潔或無污染。

在控制和防范住宅的室內空氣時，主要通過污染源控制、通風、室內空氣凈化3種途徑實現。建議采取的有效措施有：

1）在裝修時選用符合國家標準的裝修材料，盡可能使用無毒或低毒性的油漆、涂料和人造板等。

2）裝修結束后，不宜立即入住，可通過開啟門窗的方式增加室內的換氣量，稀釋室內空氣污染物濃度[8]。

3）可通過種植綠色植物，使用空氣凈化器，放置活性炭包等方式，吸附、分解甲醛等污染物，從而改善室內空氣質量[9]。