建筑装修材料中挥发性有机物污染预防控制

邓莉娜

（甘肃第七建设集团股份有限公司，甘肃 兰州 730030）

0 引言

虽然近些年随着人们环境保护意识、健康意识的提升以及技术水平的进步，建筑装修材料有了快速发展，研发并应用了很多环保型材料，但是很多装修材料中（特别是涂料、泡沫化纤材料、人造板等）还存在着大量的挥发性有机物（VOCs），例如甲醛、苯、甲苯等等都具有较强的污染性，并且释放周期较长，对于人们的身体健康具有非常大的伤害。所以对于这些VOCs 的污染状态、释放规律进行分析，采取相应的措施进行污染预防控制，对于确保人们的身体健康以及进一步推动建筑装修发展都具有重要意义。

1 VOCs 浓度变化的数值模拟分析

按照质量守恒定律可以将室内空气VOCs 浓度采用如下公式进行表示，

其中，V表示装修区域面积，单位为m³；C表示室内VOCs 浓度，单位为mg/m³；t表示时间，单位为h；q表示空气交换速率，单位为m³/h；Ca表示室外VOCs浓度，单位为mg/m³；S表示室内污染源释放VOCs 的速率，单位为mg/h；D表示室内VOCs 降解速率，单位为mg/h。

将上述公式进行转化成为积分方程：

（1）对于室内较为封闭的情况来说，也就是指室内外空气交换速率N（N=q/V）为0 的情况下，室内VOCs 浓度可以表示为：

其中，L表示装修材料装填率，单位为m2/m³，E表示装修材料VOCs 释放速率，单位为mg/（m2·h），且LE=S/V；R表示VOCs 在单位体积的降解速率，单位为mg/（m³·h），且R=D/V。E0表示VOCs 初始释放速率，单位为mg/（m2·h）；k表示VOCs 释放速率衰减系数，单位为h-1。由于VOCs 释放速率具有衰减性特点，所以其可以表示成为：E=E0e-kt。

（2）对于室内通风较好的情况来说，也就是指室内外空气交换速率N（N=q/V）不为0 的情况下，室内VOCs 浓度可以表示为：

以木板为例，其VOCs初始释放速率为3.69 mg/（m2·h），衰减系数k为0.073h-1，以此数据进行计算可知，通过模拟计算能够得到VOCs 准确的释放规律，实验所得数据和模拟数据偏差较小（小于0.005 mg/m³）。同时不同情况下的VOCs 浓度变化规律也和实验情况相同，具有较好的契合度，说明了解析方法的有效性以及准确性。

2 建筑装修材料挥发性有机物污染预防控制措施分析

2.1 有效控制污染源

对于挥发性有机物污染的预防控制最为关键的就是要有效控制污染源，其中最为严重的就是胶合板、防潮板、纤维板等板材，其中添加有大量甲醛、胶粘剂等，会释放出大量苯类污染物。所以一定要选择环保型材料，并且加强污染物释放量的控制，例如可以通过氨水、氯化铵或者尿素等溶液对其清洗。对于采用热压方式形成的纤维板来说，在使用之前可以将其设置在相应条件（25-45℃、6.25-6.95Pa）下的真空容器中处理0.5 小时，此种方式能够大大降低板材使用中的甲醛释放量（>20%）。另外，也可以通过氨熏蒸的方式使得甲醛发生化学反应，能够降低约45%左右的甲醛释放。另外，可以充分利用各种类型的反应（例如络合反应、氧化反应、中和反应等）对于挥发性有机物进行治理，形成二氧化碳以及水分等无毒物质。

2.2 通过有效的通风来降低污染

有效的通风是降低有机物污染最有效、最简便的方式，在良好通风情况下室内VOCs 浓度释放量要远大于封闭状态。按照通风形式的不同可以将其分为“自然风”、“机械风”以及“机械风融合”等不同的类型，其中利用自然风的形式能够非常快的降低室内甲醛、苯类污染物的含量。但是此种通风方式也会受到限制，若是室外空气的温度以及湿度较高、污染物含量较高的情况下，采取自然风的方式无法取得较好的效果；利用机械风以及自然风相融合的情况下一定要加强调温换气，要尽可能减小进气以及出气的层差，也要避免湿气较重，防止由于污染物凝结而减小降解速率。采用机械风的形式能够确保风量较大、风速较强，能够有效提升甲醛的降级速率和减小源排放量。具体采用何种通风方式，需要按照不同污染物类型采用针对性的通风方式。

2.3 室内空气净化技术

第一，回收技术。此种空气净化技术是现阶段最为常用的空气处理技术之一，此种净化技术能够有效回收建筑装修材料的挥发性有机物，此种技术更多应用在处理较为昂贵的挥发性有机物中，此种技术工艺相对成熟并且所用设备简单，成本相对较低，非常值得推广。

①活性炭吸附技术。吸附能力很强，能够有效吸附室内空气中的有害物质(诸如粉尘、微粒、游离分子、细菌等)。但是活性炭只能暂时吸附，并且随温度、风速升高，所吸附的污染物就有可能游离出来，所以要经常更换过滤材料，避免吸附饱和。

②负氧离子技术。负氧离子技术指的是基于空气负离子发生器的应用，也是种基础净化技术，应用于绝大多数的空气净化器。减少过多活性氧对人体的危害;中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。能有效增强血液携氧能力20%左右，并有效促进人体新陈代谢改善睡眠、对室内异味消除效果明显、能有效消除电脑电视等产生的高压静电等等。

③冷凝技术。主要就是将温度控制在VOCs 的沸点之下，这样就能够将VOCs有效的冷凝下来，从而实现对挥发性有机物污染的有效控制。

第二，降解技术。

①燃烧技术。VOCs 本质上为有机物，所以其非常容易燃烧。因此可以利用燃烧的方式实现控制VOCs 污染防控。

②光催化技术。此种技术属于全新的复合纳米高科技材料技术，能够进行光催化反应。能够通过特定波长光源能量形成催化作用，确保周边氧气和水分子激发成具活性的自由基，这些自由基能够分解掉绝大部分对人体具有危害的有机物质和某些无机物质，此种技术净化有机物污染的效率比较高。

③低温等离子技术。此种技术主要是利用电场加速作用而形成较高化学活性的高能电子，一旦电子平均能量超出了目标治理物分子化学键能时就会造成分子键断裂，这样就能够实现建筑装修材料挥发性有机物污染的控制。

3 具体案例分析

本文主要以某区域新建建筑当作实验对象，主要对未采用污染防控技术以及采用污染防控技术两种情况进行监测。监测过程中通过自动空气采样器对挥发性有机物进行收集，得出VOCs 浓度标准值。在没有采取污染防控处理时，没有装修以及装修之后空气污染程度和室外空气污染程度以及装修之后甲醛、甲苯、二甲苯等浓度要大大超过没有装修的情况，这就充分说明建筑装修材料会释放出大量甲醛、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。

采用污染防控措施之后，采取相应措施后相应污染物浓度有非常明显的降低，并且随着时间的积累能够有效降低室内挥发性有机物的污染。所以上述所提出的相应污染物预防控制对策能够有效控制污染物，增加其消散速度。

4 结束语

本文主要阐述了建筑装修材料中挥发性有机物污染预防控制措施，同时以案例分析的形式验证了这些措施的有效性。通过本文的介绍能够对装修污染物的控制提供一定参考和帮助，对于确保人们身体健康具有重要作用。