建筑裝修材料中揮發性有機物污染預防控制

鄧莉娜

（甘肅第七建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

雖然近些年隨著人們環境保護意識、健康意識的提升以及技術水平的進步，建筑裝修材料有了快速發展，研發并應用了很多環保型材料，但是很多裝修材料中（特別是涂料、泡沫化纖材料、人造板等）還存在著大量的揮發性有機物（VOCs），例如甲醛、苯、甲苯等等都具有較強的污染性，并且釋放周期較長，對于人們的身體健康具有非常大的傷害。所以對于這些VOCs 的污染狀態、釋放規律進行分析，采取相應的措施進行污染預防控制，對于確保人們的身體健康以及進一步推動建筑裝修發展都具有重要意義。

1 VOCs 濃度變化的數值模擬分析

按照質量守恒定律可以將室內空氣VOCs 濃度采用如下公式進行表示，

其中，V表示裝修區域面積，單位為m3；C表示室內VOCs 濃度，單位為mg/m3；t表示時間，單位為h；q表示空氣交換速率，單位為m3/h；Ca表示室外VOCs濃度，單位為mg/m3；S表示室內污染源釋放VOCs 的速率，單位為mg/h；D表示室內VOCs 降解速率，單位為mg/h。

將上述公式進行轉化成為積分方程：

（1）對于室內較為封閉的情況來說，也就是指室內外空氣交換速率N（N=q/V）為0 的情況下，室內VOCs 濃度可以表示為：

其中，L表示裝修材料裝填率，單位為m2/m3，E表示裝修材料VOCs 釋放速率，單位為mg/（m2·h），且LE=S/V；R表示VOCs 在單位體積的降解速率，單位為mg/（m3·h），且R=D/V。E0表示VOCs 初始釋放速率，單位為mg/（m2·h）；k表示VOCs 釋放速率衰減系數，單位為h-1。由于VOCs 釋放速率具有衰減性特點，所以其可以表示成為：E=E0e-kt。

（2）對于室內通風較好的情況來說，也就是指室內外空氣交換速率N（N=q/V）不為0 的情況下，室內VOCs 濃度可以表示為：

以木板為例，其VOCs初始釋放速率為3.69 mg/（m2·h），衰減系數k為0.073h-1，以此數據進行計算可知，通過模擬計算能夠得到VOCs 準確的釋放規律，實驗所得數據和模擬數據偏差較小（小于0.005 mg/m3）。同時不同情況下的VOCs 濃度變化規律也和實驗情況相同，具有較好的契合度，說明了解析方法的有效性以及準確性。

2 建筑裝修材料揮發性有機物污染預防控制措施分析

2.1 有效控制污染源

對于揮發性有機物污染的預防控制最為關鍵的就是要有效控制污染源，其中最為嚴重的就是膠合板、防潮板、纖維板等板材，其中添加有大量甲醛、膠粘劑等，會釋放出大量苯類污染物。所以一定要選擇環保型材料，并且加強污染物釋放量的控制，例如可以通過氨水、氯化銨或者尿素等溶液對其清洗。對于采用熱壓方式形成的纖維板來說，在使用之前可以將其設置在相應條件（25-45℃、6.25-6.95Pa）下的真空容器中處理0.5 小時，此種方式能夠大大降低板材使用中的甲醛釋放量（>20%）。另外，也可以通過氨熏蒸的方式使得甲醛發生化學反應，能夠降低約45%左右的甲醛釋放。另外，可以充分利用各種類型的反應（例如絡合反應、氧化反應、中和反應等）對于揮發性有機物進行治理，形成二氧化碳以及水分等無毒物質。

2.2 通過有效的通風來降低污染

有效的通風是降低有機物污染最有效、最簡便的方式，在良好通風情況下室內VOCs 濃度釋放量要遠大于封閉狀態。按照通風形式的不同可以將其分為“自然風”、“機械風”以及“機械風融合”等不同的類型，其中利用自然風的形式能夠非常快的降低室內甲醛、苯類污染物的含量。但是此種通風方式也會受到限制，若是室外空氣的溫度以及濕度較高、污染物含量較高的情況下，采取自然風的方式無法取得較好的效果；利用機械風以及自然風相融合的情況下一定要加強調溫換氣，要盡可能減小進氣以及出氣的層差，也要避免濕氣較重，防止由于污染物凝結而減小降解速率。采用機械風的形式能夠確保風量較大、風速較強，能夠有效提升甲醛的降級速率和減小源排放量。具體采用何種通風方式，需要按照不同污染物類型采用針對性的通風方式。

2.3 室內空氣凈化技術

第一，回收技術。此種空氣凈化技術是現階段最為常用的空氣處理技術之一，此種凈化技術能夠有效回收建筑裝修材料的揮發性有機物，此種技術更多應用在處理較為昂貴的揮發性有機物中，此種技術工藝相對成熟并且所用設備簡單，成本相對較低，非常值得推廣。

①活性炭吸附技術。吸附能力很強，能夠有效吸附室內空氣中的有害物質(諸如粉塵、微粒、游離分子、細菌等)。但是活性炭只能暫時吸附，并且隨溫度、風速升高，所吸附的污染物就有可能游離出來，所以要經常更換過濾材料，避免吸附飽和。

②負氧離子技術。負氧離子技術指的是基于空氣負離子發生器的應用，也是種基礎凈化技術，應用于絕大多數的空氣凈化器。減少過多活性氧對人體的危害;中和帶正電的空氣飄塵無電荷后沉降，使空氣得到凈化。能有效增強血液攜氧能力20%左右，并有效促進人體新陳代謝改善睡眠、對室內異味消除效果明顯、能有效消除電腦電視等產生的高壓靜電等等。

③冷凝技術。主要就是將溫度控制在VOCs 的沸點之下，這樣就能夠將VOCs有效的冷凝下來，從而實現對揮發性有機物污染的有效控制。

第二，降解技術。

①燃燒技術。VOCs 本質上為有機物，所以其非常容易燃燒。因此可以利用燃燒的方式實現控制VOCs 污染防控。

②光催化技術。此種技術屬于全新的復合納米高科技材料技術，能夠進行光催化反應。能夠通過特定波長光源能量形成催化作用，確保周邊氧氣和水分子激發成具活性的自由基，這些自由基能夠分解掉絕大部分對人體具有危害的有機物質和某些無機物質，此種技術凈化有機物污染的效率比較高。

③低溫等離子技術。此種技術主要是利用電場加速作用而形成較高化學活性的高能電子，一旦電子平均能量超出了目標治理物分子化學鍵能時就會造成分子鍵斷裂，這樣就能夠實現建筑裝修材料揮發性有機物污染的控制。

3 具體案例分析

本文主要以某區域新建建筑當作實驗對象，主要對未采用污染防控技術以及采用污染防控技術兩種情況進行監測。監測過程中通過自動空氣采樣器對揮發性有機物進行收集，得出VOCs 濃度標準值。在沒有采取污染防控處理時，沒有裝修以及裝修之后空氣污染程度和室外空氣污染程度以及裝修之后甲醛、甲苯、二甲苯等濃度要大大超過沒有裝修的情況，這就充分說明建筑裝修材料會釋放出大量甲醛、甲苯、二甲苯等揮發性有機物。

采用污染防控措施之后，采取相應措施后相應污染物濃度有非常明顯的降低，并且隨著時間的積累能夠有效降低室內揮發性有機物的污染。所以上述所提出的相應污染物預防控制對策能夠有效控制污染物，增加其消散速度。

4 結束語

本文主要闡述了建筑裝修材料中揮發性有機物污染預防控制措施，同時以案例分析的形式驗證了這些措施的有效性。通過本文的介紹能夠對裝修污染物的控制提供一定參考和幫助，對于確保人們身體健康具有重要作用。