室内装饰装修材料污染预测系统设计

■莫伟恒 ■广西建筑工程质量检测中心，广西 南宁 530005

随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，普通家庭家居环境与商业场馆办公环境中装饰装修的等级越来越高，使用装饰装修材料的品种与数量都不断地提高，一方面改善了生活环境，提高了生活质量，但另一方面也带来了日益严重的室内环境污染，目前国家针对装饰装修材料中有害物质造成的环境污染问题，颁布了如下的一系列标准:

GB 18580-2001《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》

GB 18581-2009《室内装饰装修材料 溶剂型木器涂料中有害物质限量》

GB 18582-2008《室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量》

GB 18583-2008《室内装饰装修材料 胶粘剂中有害物质限量》

GB 18584-2001《室内装饰装修材料 木家具中有害物质限量》

GB 18585-2001《室内装饰装修材料 壁纸中有害物质限量》

GB 18586-2001《室内装饰装修材料 聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量》

GB 18587-2001《室内装饰装修材料 地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量》

GB 24410-2009《室内装饰装修材料 水性木器涂料中有害物质限量》

基本涵盖了容易产生污染的装饰装修材料大类，以及针对完工后成品室内环境整体质量的GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范(2013版)》。相对于标准欠缺的过去，这一系列强制性标准对装饰装修工程产生的污染起到了一定的控制作用，但整体看这一控制体系在实际应用中存在一个难以解决的问题，就是单一品种装饰装修材料的有害物质释放量和最终装修成品室内环境中的有害物质浓度缺乏联系，体现在实际工程中结果就是虽然全部采用符合国家强制性标准的原材料，但是装饰装修完成之后的室内环境中有害物质却超过标准限量，而且这一问题一旦产生，期待其随着时间的推移自行解决是不现实的，笔者遇到过装修之后五年检测，室内环境中的甲醛依然超标的情况，在可能长达十几年的释放周期内，只有依靠不断地保持一定的新风量来持续稀释有害物质，才可能使室内环境中的有害物质维持在可以接受的水平，但这样做便使得室内环境的舒适度大为下降，同时也不利于节约能源，目前广为使用的各种类型的家用空气净化器，根据EPA(美国环境保护署)的研究i，对于控制室内环境中有害物质的作用也非常有限，因此，能够在装修设计选材阶段就对最终产品的有害物质释放量有个可靠的估计，防患于未然是非常有必要的，笔者设计的系统目的就在于此。

1 系统设计

1．1 影响因素

考虑实际工程中可能影响某种有害物质X浓度的主要因素，包括所用材料的种类N，其所用的数量QN，单位面积单位时间有害物质释放量EN，室内净空间体积V，单位时间新风量A。

1．2 估计模型

式1中CN为某种材料来源的浓度值。

t为有害物质释放累计时间

室内环境中的某种有害物质的总体浓度Cx=Σ CN，在实际应用中，某些材料使用时可能会被涂装或者封闭，环境温度也会对释放速率产生影响，可以将所有可能影响合并采用修正因子αi来对EN进行修正，于是

考虑估算有害物质浓度时最不利的情况，应该是冬夏季节门窗开启比较少，甚至是全封闭的时候，此时新风量A很小，可以忽略，又由于室内环境有害物质的释放是一个缓慢的过程，其间室内环境中有害物质的浓度远未达到饱和ii，可以近似为恒定速率释放，所以式2近似为

如果有可能，更为复杂的模型可以被应用来取得更为接近实际情况的结果。因为这一系统最终将由计算机进行相关的模拟计算，考虑到目前计算机的处理能力，一次性计算所有模型的结果并进行比较评估也是有可能的。

1．3 各因素取值

装饰装修材料数量Q和装修完成之后净空体积V比较容易计算得出，释放量EN和释放速率影响修正因子αi可以通过实验测得，由于装饰装修材料的种类及其涂饰搭配是有限的，例如细木工板表面涂装聚酯清漆是一个搭配，涂装硝基漆是另一个搭配，分别测试涂装成品在5℃，15℃，25℃条件下的释放速率，进行线性差值或者高次曲线拟合，就可以很方便的得到不同涂饰条件下的释放速率以及修正因子变化曲线，相关数据将被保存在云端的数据库中，之后所有同类型材料搭配都可以直接采用已有的数据。假设有各材料厂商参与，积累数据的速度会非常的快，所有常见材料的的释放速率及各种搭配环境条件下影响因子取值，应该都能在数据库中查到。

1．4 应用设计

这样的一个计算系统的客户端界面，应该是每个普通人都可以很快学会并使用的，因此采用云端和本地结合的方式，云端数据库保存所有已知的材料和搭配的数据及预测模型，客户端只需要在图形界面进行菜单式的简单选择，填入房屋净空面积，材料数量等简单参数就可以完成预测，不需要更深入了解的相关知识的计算过程，软件界面设计应该尽可能简洁，方便易用。

2 系统应用构想

该系统既可以由第三方组织、行业协会统一主导建立，也可以由各家材料厂商或者装饰装修公司分别建立，甚至可以是由个人用户分散建立，但这些分散的数据库应该在云端整合，组成一个大的统一的云端数据库，所有的已有厂牌、型号、各种搭配组合都可以共享为所有用户使用，这样即可以避免大量重复的估算实验，又可以为用户提供尽可能全面覆盖的数据，对以往预测结果和最终结果的持续比较，能尽可能的完善预测模型，使得几乎所有的组合都可以的到满意的估计结果，一旦得到用户的认可，更多的厂商会希望自己的产品的数据也进入到数据库中，方便目标用户查询，从而有利于数据库的持续完善。

3 结语

本文所设计的系统，旨在以预防为主的思想，依托目前发达的计算机和互联网技术，解决当下普通人最关心的室内环境装饰装修污染问题，在几乎没有可以使用的预测方法的情况下，部分人解决这一问题方案就是全部选择基本0释放的全实木装饰装修材料，但毕竟实木资源有限，价格昂贵，理想的选择应该是根据合理的估计，使得装饰装修成品的有害物质浓度维持在一个可接受的水平，因此该系统一旦投入使用，可以提供一个简单而且经济的解决装饰装修室内环境污染问题的方法。