木質建筑材料對室內空氣化學污染的影響分析

周毅英

摘要：為了解木質建筑材料對房屋室內空氣質量的影響，提高室內空間環境和家具的舒適性，提高對于裝修與家具材料的環保要求。介紹了建筑室內設計的概念與要求，針對實木家具設計的概念進行了闡述。分析了室內木質建筑材料的成分與污染來源，對室內木質建材的污染問題進行了實驗測定，并提出了減少家具對室內環境污染的方法。研究結果表明，室內木質建材的污染源主要來源于甲醛、重金屬、揮發性有機化合物、異味物質4類，季節更替對于室內污染物的散發有一定影響，提出了減少污染有效方法，為今后對木質家具與建材污染物的研究提供參考。

關鍵詞：木質建材；木制家具；室內空氣質量；環境污染物

中圖分類號：X502；TQ351.9???????? 文獻標志碼：A????????? 文章編號：1001-5922（2023）03-0082-04

Analysis? and? research? on? the influence? of wood indoor building materials on indoor air quality

ZHOU Yiying

（Shanghai Material Engineering School，Shanghai 200231，China）

Abstract： In order to understand the impact of wooden indoor building materials on indoor air quality，improve the comfort of indoor space environment and furniture，and improve the environmental protection requirements for deco- ration and furniture materials，the concept and requirements of architectural interior design are introduced，and the concept of solid wood furniture design is expounded. The composition and pollution sources of indoor wooden build- ing materials were analyzed，the pollution problem of indoor wooden building materials was experimentally deter- mined，and a method to reduce the pollution of furniture to the indoor environment was proposed.The results showed that the pollution sources of wooden indoor building materials mainly came from formaldehyde，heavy metals，vola- tile organic compounds and odor substances，and the seasonal change had a certain impact on the emission of in- door pollutants. An effective method to reduce pollution is proposed to provide reference for future research on pol- lutants in wooden furniture and building materials.

Keywords： wood building materials；wooden furniture；indoor air quality；environmental pollutants

隨著人類生活水平的不斷提高以及環保意識的增強，人們對于健康生活的要求越來越高[1]。室內木質建筑材料的環保性能開始引起人們的注意，國內人們對于裝修材料的綠色環保需求逐漸增加，對于建材的環境污染問題也更加的敏感[2]。

有學者主要敘述了木材與木質復合材料及其表面裝飾處理對室內空氣質量的影響，然后又對不同木質家具在實際使用中釋放出有害物質對人體健康的危害進行了闡述，最后又提出了相應的建設性意見[3]；提出了一種基于房屋裝修物料對于室內空氣環境污染物的管理辦法，對于室內空氣質量的污染物來源與危害進行了分析，對裝修物料應用中出現的誤區及其污染防治辦法進行了研究[4]；提出了一種運用氣候艙法-熱脫附-氣質聯用儀和氣候艙法-高效液相色譜法的檢測方法，對市場上的木家具揮發性有機化合物進行檢測分析，并研究了木制家具中揮發性有機化合物（VOC）的具體組成與分布。按照健康安全和檢出率等篩選原則，進一步分析家具中高關注度揮發性有機化合物的污染水平狀況，提出了在木家具中需要嚴格控制的高關注揮發性有機化合物的種類[5]。綜上所述，原先的研究主要集中于家具而非所有建材的室內污染研究，并且對于重金屬污染物的研究相當有限，因此針對更多種類的污染物進行研究，包括甲醛、苯、重金屬、VOC、異味物質。對包括建材和家具的大部分木質污染源進行了研究分析，為今后的建筑材料對于室內空氣質量的影響分析提供參考。

1 材料與方法

1.1? 室內設計

室內設計是指人類根據所屬不同建筑物的使用性質、所在的社會處境以及相應的制造標準，運用特有的手段以及建筑學設計的運行原理，打造出不僅實用性強、觀賞性高，而且能夠滿足人們物質和精神生活需要的室內環境[6]。除此之外，人們在對室內建筑材料進行設計的時候，也能夠反映當時社會的氛圍、風格、文化底蘊，也是一種精神上的所托[7]。根據建筑的使用功能，可以對室內設計進行分類，具體如圖1所示。

室內設計不僅需要對墻體、顏色、結構等方面進行考慮，而且對家具的設計也是其中重要的部分。但是在實際生活中，人們往往忽視了這一點。他們認為每個家具的樣式、構造等都是由客觀決定的，因此最終便造成了不協調的后果。家具造型是指可以使用不同的材質和樣式，在滿足自身喜好的前提下，利用工藝手法設計出不同風格的家具。正確的室內設計過程首先應該是進行整體的創意構思，保證整體的一致性，然后根據創意構思進行必要的軟件設計，最后根據設計成果進行室內裝修。對于家具的擺放不僅要考慮位置、采光，而且還要考慮室內的氛圍。有些需要的是嚴肅、莊嚴，有些則需要自由、活潑，所以在進行格局確定時，也需要結合房間的不同功能[8]。

1.2 木制建材

1.2.1 木質建材對人生理、心理的影響

在眾多的建筑材料中，木質材料的使用率最高。之所以會出現這種現象，是由于該種材料對于人類的身心具有良好的調節作用[9]。木質材料是由裸子植物和被子植物的樹木產生，具有豐富的生物多樣性。與其他材料相比，木材具有多孔性、各向異性、濕脹干縮性等獨特性質，所以利用這種材料制成的家具、地板等會使人產生安全感與舒適感[10]。

1.2.2 木質建材對室內濕度的調節影響

舒適性是人類對室內居住環境最為關注的一點，而室內居住環境和溫度、濕度以及各個方向的風速都有很大的關系[11]。因此，在選擇室內的裝修材料時，同樣也需要考慮到各個建材的特性[12]。木質建材在室內溫度上升時，會利用自身的一些特性將空氣中的水分進行吸收，降低室內溫度，最終使得木質建材本身的水分含量發生變化，以達到改變室內溫度的目的[13]。在實際生活中，水傳導需要一定的時間，貫穿整個室內的也存在滯后性。并且，木質建材的表面與空氣無時無刻不在接觸，一定的空氣潮濕度也會使得浮游微生物細菌存活的時間更短。由此可見，木質建材不僅能夠滿足人類對不同裝修風格的愿景，而且從環保、安全以及健康層面來講，都是最佳的選擇[14]。

1.3 木制建材的污染

裝修中所用到的建材、家具等材料，在制作過程中都使用一些對身體有害的化學元素，所以會造成一定的室內空氣污染，最主要的便是甲醛、重金屬、 VOC以及異味物質等等。

1.3.1? 甲醛

甲醛是一種有機化學物質，化學式是HCHO或 CH2O，又被人們稱為蟻醛，是一種無色且有刺激性氣味的氣體，對人眼、鼻等有刺激作用。室內裝修過程中所用到的膠粘劑、涂料等，都會或多或少的攜帶一定的甲醛。廠商在制作家具過程中大多數都會采用細木工板、密度板、刨花板等人造板材，而這些板材在制造過程中，使用了大量的膠粘劑，而膠粘劑中通常含有甲醛。如果含有縮甲醛的膠粘劑被壓在各個木質板材中間，這些縮甲醛便會解聚集形成甲醛，所以在之后很長的一段時間內不斷地向室內釋放甲醛[15]。2017年，世界衛生組織（WTO）同樣也將甲醛這種化工原料列入致癌物清單之中。

1.3.2 重金屬

重金屬是指相對原子質量大于55的一種金屬，比如鐵就屬于重金屬，其相對原子質量為56。生活中常見的重金屬元素有汞（Hg）、銀（Ag）、銅（Cu）、金（Au）、鐵（Fe）等等。重金屬元素的離子一般是有毒的，比如銅的單質是沒有毒性的，但是銅離子卻能夠使得蛋白質改變特性，從而產生有毒物質。重金屬元素通過溶于水或粉末來影響人類的身體健康。家具中的重金屬元素主要來源于家具表面所使用的木器涂料物，人們長期接觸含有重金屬元素的木門，會對人體在一定程度上造成比較大的傷害，但其不會揮發到室內空氣中[16]。

1.3.3 揮發性有機化合物

揮發性有機化合物是指在常溫下，沸點50～260℃的各種有機化合物。在室外，揮發性有機化合物主要來自于各種燃料的燃燒以及交通運輸工具所產生的工業廢氣、汽車尾氣、光化學污染等；而在室內主要來自于廚房用的煤氣和天然氣等燃燒產物、吸煙、采暖和烹調等的煙霧還有北方的冬天燒暖氣所釋放出來的煤煙，建筑和裝飾材料、家具、家用電器、汽車內飾件生產、清潔劑和人體本身的排放等。在室內裝飾過程中，VOC主要來自油漆、涂料和膠粘劑、溶劑型脫模劑[17]。

1.3.4 異味物質

人類長期處于異味物質的環境中，同樣也會對人體產生各種各樣的傷害，其中最明顯的就是感官上的刺激[18]。另外，也會使得人們的生產生活質量下降。

1.4 污染測定實驗

使用Sqc－1000型大氣采樣器提供采集動力于采樣前和采樣后用一級皂膜流量計校準采樣系統的進氣流量誤差不超5％；將大型氣泡吸收管和溶劑解析型硅膠管作為本文實驗的空氣采集器。實驗開始前選擇具有代表性的房間先采集空氣，然后將該房間關閉門窗至少12 h，采樣中需要緊閉門窗，采樣的高度設置為1～1.5 m，采樣的流量為0.5 L/min，采樣時間為45 min，并且對于每個采樣點都設置相應的空瓶作為樣品。收集300個檢測樣品，分別對甲醛、二甲苯、氨等有害氣體的含量進行仔細地檢測，每一種檢測使用60個樣本。

（1）甲醛和氨的采集。使用大氣泡吸收管作為采集器，而剩下的苯、甲苯、二甲苯采用熱解析型硅膠吸收管作為采集器；

（2）所采用的實驗室檢驗方法。氨：納氏試劑分光光度法；甲醛：4-氨基-3-聯氮-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂分光光度法；苯、甲苯、二甲苯：氣相色譜法；

（3）研究對象。將每一棟樓的常住人員作為研究對象，對其發放相應的問卷調查表。調查在居住期間有沒有出現不適的癥狀，或者對新家有沒有進行空氣凈化等等。如果同一棟樓房中有超過一半數的居民，在居住期間內出現了各種不適應的癥狀，那么就可以斷定該住宅為自覺癥狀陽性住處[19]。然后將調查對象的實驗時間分別定在冬春季和夏秋季。冬春季的時間定為當年的10月到明年的3月；夏秋季的時間定為當年的4月份到9月份。

2 結果與分析

2.1 檢測總體情況

對檢測結果的總體數據從不同層面進行研究，結果如圖2所示。

空氣污染物檢測的合格樣本為：甲醛16個，苯55個，甲苯21個，二甲苯44個，氨39個。在檢測的300個樣品中，總合格率為58.3％，甲醛樣本合格率為26.7%，苯樣本合格率為91.7%，甲苯合格率35%，二甲苯合格率73.3%，氨合格率為65%；對甲醛與甲苯樣品的合格率最低，表示對甲醛與甲苯的收集方式效果不佳，或者對于這2類污染物的收集難度較大。

2.2 不同的檢測季節與污染物濃度的關系

污染物濃度同樣也會受到季節的影響，具體檢測結果如圖3所示。

從圖3中可以發現，甲醛在春秋季節的超標率最高，接下來是冬夏季；在平均濃度上，也是春秋季最高。苯在冬夏季的超標率和平均濃度最高；甲苯在春秋季的超標率和平均濃度最高；二甲苯在春秋季的超標率最高，在冬夏季的平均濃度最高；氨在冬夏季的超標率和平均濃度最高。而在問卷調查中也得知，春秋季節居民出現的咳嗽以及呼吸道感染癥狀的陽性率為48.0％，大約有一半的人在不同程度上出現了呼吸道上的問題；另外，皮膚出現不同程度上的過敏及眼睛部位有刺痛感的陽性率為53.0％，頭部不適、伴有乏力、頭疼等癥狀的陽性率為23.0％。由此可知，室內建筑材料的選用對于人體的健康具有重要的影響，選擇好的建材至關重要。

2.3 減少室內木質建筑材料的污染

從上述的調查中可以明顯的觀察到，選擇合適的室內建筑材料對之后消費者的影響比較大。因此消費者在選購家具時，首先應考慮其實用性，在兒童房、老人房或者比較容易生病的居住者房間中擺放較少的家具，家具越多，釋放的有毒化學物質就越嚴重。再則，每天早晨起床之后要打開房間的窗戶進行通風換氣，保持氣體的流動性。還有選擇家具時一定要去正規且名氣較大的家居城進行購買，這樣不但能保證商品的質量，而且還會有一個很好的售后服務。最好選擇實木、等純天然無污染性的家具、人造板、膠合板制作的家具，尤其需要關注的點在于，消費者在購買的時候一定要看家具、地板等是否全部都做了密封處理，因為如果封密的不嚴實，消費者購買回去在使用過程中，家具就會釋放出危害身心健康的有毒物質。而嚴密的封邊就會把甲醛、VOC等物質密閉在建材內部，不會污染到室內的空氣[20]。如果商家允許或者自己具備一定的防范意識，在購買的時候可以向商家索要對應商品的質檢合格證書，家具購買回去搬進房間之后，最好擱置至少3個月以上，敞開柜門，將有害物質進行更好的釋放，再考慮使用。

3 結語

研究了室內木質建材對于室內空氣質量的影響，介紹了建筑室內設計的概念與要求，分析了木質室內建筑材料的成分與污染來源，主要污染物有甲醛、重金屬、VOC、苯、甲苯、室內異味等，針對室內木質建材的污染問題與季節對污染的影響采集了300個樣本，進行實驗測定，提出了減少家具對室內環境污染的方法，為今后的木制建材污染與防控研究提供了新的角度。

【參考文獻】

[1] 李中亞.基于人體工程學的實木家具設計初探[J].林產工業，2020，337（5）：86-88.

[2] 赫亮.木質材料對室內空氣品質影響的概述[J].遼寧林業科技，2021，2（1）：49-52.

[3] 姬瑞華，李凌.建筑裝修材料對室內空氣環境污染的有效預防分析[J].江西建材，2020，2（9）：223-225.

[4] 張曉波，馬紅青，許俊.木家具中高關注度揮發性有機化合物研究[J].質量與標準化，2020，2（5）：43-45.

[5] 呂游.室內設計中軟裝飾與室內設計風格的營造分析[J].大眾標準化，2023，388（4）：122-124.

[6] 許文娟.基于生態理念的室內設計——評《生態視角下的室內設計策略新論》[J].環境工程，2021，39（5）：255-256.

[7] 王毅超，周慶.木質建材在當代建筑中的發展趨勢[J].中國建材科技，2022，1（2）：86-91.

[8] 吳斌.軟裝飾材料性能評價及其在室內環境設計中的融合分析[J].粘接，2021，45（1）：102-104.

[9] 黃小煒.木質工程材料在木結構建筑中的設計與應用[J].居舍，2020，2（10）：28-28.

[10] 丁瀚文.建筑結構主體中的綠色建筑材料對周圍環境的影響[J].中國建材科技，2020，29（2）：17-18.

[11] 俞雷.室內裝修環保材料制備及在視覺傳播中的應用[J].粘接，2021，48（10）：123-126.

[12] 宮瑋，吳景山.發展綠色建筑助力無廢城市建設[J].綠色建筑，2023，15（1）：78-80.

[13] 李銳，岳茂增，宋玉峰，等.淺析人造板與木質家具中甲醛、TVOC釋放量以及污染的降低、防范對策[J].綠色環保建材，2019，1（2）：14-15.

[14] 李永振，郭瑞華，王濤，等.用于建材污染物檢測的環境艙內艙設計及低本底特性驗證[J].環境工程學報，2021，15（5）：1645-1651.

[15] 王富俊，李俊玲，趙惠霞.綠色設計理念下皮革材料在現代室內設計中的創新應用[J].中國皮革，2022，51（10）：99-101.

[16] 胡曉麗.室內建筑裝修材料化學污染對室內空氣污染的影響研究[J].當代化工.2017（5）.975-978.

[17] 喬俊，孫學明，李志芬，等.居民對室內空氣質量安全認知程度的調查研究[J].環境科學與管理，2017，42（7）：107-110.

[18] 傅一笑.生態住宅室內裝修的綠色環保建材應用探討[J].四川建材，2022，48（4）：51-52.