办公场所装修全过程的空气质量控制研究

2024-06-07 08:14戚春元
科技风 2024年14期
关键词:室内装修空气污染在线监测

摘  要:本文通过对普通办公楼进行装修前后全面的监控,根据事前排查、事中控制和事后检测的原则,在装修前进行本底空气质量浓度检测,提出装修材料采购意见清单,限制材料的有害物质释放量,在装修过程中,通过远程监测结合现场抽查模式,全程监控从材料进场到家具安装完毕的实时空气质量,在装修完成后,进行全屋空气质量采样检测。结果显示,采用事前、事中、事后控制手段可以有效防止装修完毕的室内空气污染物浓度超标,材料和家具进场会造成短暂的污染物浓度上升,但在工程完工后7天就可以扩散完毕,远程监控手段可以有效的监测污染物浓度变化规律,有利于过程中污染物浓度的控制。

关键词:办公场所;室内装修;空气污染;在线监测

工作场所空气中有害物质的检测是识别、评价和控制职业性有害因素的重要工作,大多数人在工作场所停留的时间达到9小时,室内空气质量影响到职业健康,而且在职业病预防控制工作中占有重要地位。办公场所的空气质量问题集中在投入使用初期,主要是由于装修材料的有害物质释放所造成的,主要是因为使用的装修材料中释放的挥发性有机物对人类呼吸道和血液系统造成的不可逆的伤害,而且在办公场所,从装修到使用时间间隔比较短,空间相对封闭,装修后有害物质不能快速得到释放和消散,因而,工作场所装修过程的质量把控对后期空气环境质量起到至关重要的作用。本文通过对某新建办大楼的装修工程进行全过程的质量监控,通过建立严格的监管体系来提高办公场所的環境安全,保护人员健康。

1.室内空气污染的来源和特点

在办公场所,不同的功能的房间所使用的装修材料都不相同,而且区别于普通住宅,工作区域的装修材料使用量更大,墙面、地面、吊顶中会使用大量的饰面板、人造板、壁纸等,这些材料在生产和安装过程中用到的有机溶剂型胶粘剂会持续释放VOC,三醛胶会大量释放游离甲醛,这些易挥发物质在常温下可以蒸发到空气中,危害人体的中枢神经系统和消化系统,也是重要的致癌物质;在会议室、接待大厅等通常会使用装饰石材,这类材料中存在一定量的氡元素,在衰变过程中会释放放射性物质,长期暴露下,会对皮肤造成伤害;油漆、涂料和黏合剂中含有大量的苯和苯系物,被人体吸入后,可出现中枢神经系统麻醉作用,使再生障碍性贫血患率增高。

苯系物污染源不具备长期的污染特性,装修完成时间越长,其含量、超标率同甲醛比低得多[1],同时污染物在室内空间的分布不均匀,会受限于污染源的位置、强度、空间布局和通风的形式,人员活动的扰动气流也会影响浓度的平衡[2],Liu对比了多个国家的室内装修空气质量,中国室内的甲醛和苯的浓度远高于其他有文献记录国家的平均水平[3]。

2.空气污染防控方案和对策

本次研究中的办公大楼,处于基础施工已经完成,装修工作即将启动阶段,对于从源头起控制装修后室内空气质量是最佳时机,可以通过全流程的控制手段,通过对装修材料的选用、装修施工过程的及时监控,装修前后空气质量控制和对比来避免工程交付后的室内空气污染物浓度失控,通过采用远程实时监控和现场采样的相互映证,来及时发现问题,从而及时解决问题。

根据三级控制方案,本次采用事前排查、事中监督、事后监测评估的方法来予以管控。

(1)事前排查。事前排查主要查阅建设方的装修方案,统计出会影响装修后室内空气质量的原材料使用量,同时对建设方提供的各类装修装饰材料进行采购前评估,根据经验数据提出低污染的材料采购建议清单。

(2)事中监测。在装修开始以后,进行事中的监督检查,通过材料和过程两方面进行。根据建设方提供的材料采购信息,在材料进场前实地考察其供货情况,判断是否符合采购标准;在材料进场后,抽检部分材料进行实验室分析,确认该材料的污染物释放情况是否属于控制范围之内;对于不符合环保要求的材料,一律拒绝并返厂。在过程控制方面,在现场建立了空气质量智能监控平台,实时获取当前进程中的污染物释放情况,并同时进行现场采样,与监控数据相互核对,对存在释放量超限情况进行预警。

(3)事后检测。装修完成后,对室内空气质量进行检测,最终给予该项目的空气质量是否符合检测标准的判断,提示是否可以正常入驻使用。

3.结果与讨论

3.1检测方法

3.1.1实验室检测方法

苯系物、TVOC采用热解吸直接进样气相色谱法检测,甲醛采用AHMT分光光度法检测,氨采用靛酚蓝分光光度法检测,使用测氡仪来检测氡元素的浓度。

检测点和数量的选取按照标准规定,采样点距墙面0.5m,距地面0.8-1.5m,每50m2设置一个采样点,采样前,需要先将屋内门窗关闭1小时,同时记录室内得温度和湿度。

3.1.2远程在线监测平台

搭建在线监测平台,通过具有高检测精度和无线传输功能的TVOC、甲醛、苯、氨的监测探头,实时上传当前数值至远程控制平台,按照国家标准规定,设置每个监测探头的阈值,超过设定值时,平台自动报警,所有数据按照时间分类保存至数据系统中。

3.2  检测结果及讨论

3.2.1 根据有害物质限量标准提出材料采购建议清单

拼块地毯按照ISO 16000-9-2006《室内空气第9部分:来自建筑产品和家具的挥发性有机化合物排放的测定排放试验室法》,建议采购要求满足:乙醛≤0.020 mg/m2·h、苯≤0.055 mg/m2·h、TVOC≤0.500 mg/m2·h;木地板按照GB/T 29899-2013《人造板及其制品中挥发性有机化合物释放量试验方法 小型释放舱法》,建议采购要求满足:苯≤0.010mg/m3、甲苯≤0.020mg/m3、TVOC≤0.100mg/m3,甲醛释放量按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》4.60 气候箱法,建议采购要求满足≤0.05mg/m3。

3.2.2装修过程中各阶段空气质量情况跟踪监测

(1)装修前,对已经完工的楼层进行空气样品空白实验,以确定装修前期是否存在空气有害物质污染,同时也为后期数据比对建立初始条件。

在不同楼层进行了空气采样,检测后,结果显示单体室内空气污染物指标值都远远低于标准限定值,说明装修前,该场所内室内空气质量合格。

(2)装修过程中,会随时因为工艺原因和装修材料的叠加造成空气内有害物质大量聚集,如果有害物质浓度上升太快,最终会导致装修完工后整体数值超标,造成不可逆的影响,因而需要在过程中随时监控空气中有害物质浓度,根据指标的高低及时调整施工工艺和材料使用情况。本项目中,随机选择了一个检测样本(5层F3小会议室),安装有害物质浓度在线检测仪,建立远程监控系统,记录从3月29日至11月29日装修过程中全部时段的有害物质浓度变化,同时,对该房间进行多个时段的线下采样检测,通过与远程数据相互对比印证,检验房屋实时在线监测的准确性,便于应用推广。

在装修过程中,分别抽检了硬装完成(7月12日)、第一批商家具进场(9月10日)、第二批家具进场(10月20日)三个时间点的空气样本带回实验室,针对TVOC、苯、甲醛、甲苯四个参数进行检测。

根据检测数据可以看出,硬装完成7天以后的空气采样实验室检测数据明显比装修前的空白检测数据高,从TVOC的在线监测数据可以看出,在硬装的时间段内,TVOC的数值明显增大,随后逐渐降低至0.11 mg/m3附近,可能是由于装修材料的大量进场,导致TVOC浓度突然增大,而后,随着空气的扩散,浓度逐渐下降至稳定状态。后期的两批次家具进场都导致TVOC的浓度急剧上升,升至0.405 mg/m3,从在线监控数据也看到,随着家具进入,TVOC的浓度逐渐升高,在第二批家具进场(工程结束)后7天,检测到TVOC浓度降至0.265mg/m3,而从在线监控数据看到,在第二批家具进入后,TVOC浓度继续升高至最高值,然后逐渐下降,直至项目结束后1个月的检测数据,可以看出,TVOC浓度已经降低至0.15 mg/m3左右,说明长时间的释放和空气扩散可以有效降低装修空气污染物浓度。

3.2.3 工程完工检测

本项目在工程完工不少于7天后进行了最后一次全面空气质量检测,从同一层(6F)不同功能的房间,包括办公室、多功能厅、会议室、休息室得到的检测数据可以发现,装修材料的种类也会影响到单独功能区域的空气质量。

根据事后检测数据可以看出,装修后的各项空气污染物浓度指标都高于装修前本底浓度指标,但是整体指标范围都没有超过国家标准规定的限量值,说明本项目采用的事前排查和事中监测手段可以有效的避免装修结束后的污染物浓度超标。从各个房间的有害物质含量可以发现,由于多功能会议室内使用的涂料、油漆和胶粘剂数量较多,造成会议室的苯系物数值明显比其他房间的高,而且大量的使用石材桌面和壁板也会造成氡浓度的提高;对于休息室,大量使用壁纸、地毯和装饰板,造成了TVOC和甲醛浓度的升高,另外休息室房间较小,也会引起浓度聚集。

结语

在装修过程的室内环境中,采用合理的防控手段,从前期方案的跟踪、材料的采购建议、装修过程实时的随时监控到装修结束后的及时检测,可以有效地避免工程完工后的室内空气污染物浓度水平。

硬装过程和家具进场,会短时间内造成室内空气污染物浓度急剧上升,但是随着扩散时间的推移,污染物浓度会缓慢下降,在采用合适的装修材料和控制手段的前提下,工程完工后7天即可使污染物浓度降低至国标要求范围。

探索使用在线监测设备,建立远程监控平台,可以全过程监控污染物浓度的实时变化,监测数据基本与线下采样检测数据基本吻合,在未来可以深入开发,更适合各类型工程的空气质量控制。

参考文献:

[1]庄晓虹. 室內空气污染分析及典型污染物的释放规律研究[D]. 东北大学, 2009.

[2]林辉. 人员活动对室内流场和污染物分布的影响研究[D]. 清华大学, 2012.

[3] Liu WeiWei, Zhang YinPing, Yao Yuan, et al. Indoor decorating and refurbishing materials and

furniture volatile organic compounds emission labeling systems: A review[J]. Chinese Science

Bulletin, 2012, 57(20): 2533-2543.

[4]郭金姝. 装修时间对室内污染物浓度的影响[J]. 科学技术与工程, 2012,12(3) :697-699.

[5]DR Crump , RW Squire , CWF Yu, Sources and Concentrations of Formaldehyde and Other Volatile Organic Compounds in the Indoor Air of Four Newly Built Unoccupied Test Houses[J]. Indoor & Built Environment , 1997 , 6 (1) :45-55.

作者简介:戚春元(1981— ), 男,汉族,上海人,本科,高级工程师,主要从事建筑行业检验检测。

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