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摘要:墙面装饰材料种类、施工工艺繁多,对装饰工程的室内空气质量起到决定性的作用,应在装修污染控制设计中重点关注。本文以3种常见的饰面装修材料为例,讨论了材料特点和施工做法,并通过预评价模拟计算比较三者装修后的污染物浓度,提出了优化方法和建议。
关键词 墙面装饰材料;污染控制设计;预评价计算;优化设计
一、导言
装饰装修造成的室内空气质量污染,已经成为影响人们健康的一大杀手。中国室内环境监测中心公布我国每年因室内空气污染引起的超额死亡可达11.1万人,超额门诊可达22万次,超额急诊数可达430万人次。民众对健康的室内空气质量有急迫的需求。在装修设计中墙面在空间中占有不小的面積,墙面装饰材料种类较多,且对于墙面装饰的处理方法也分多种,是室内装修设计中主要的设计内容,其环保性应该得到设计师的重视1。环保不仅与材料本身有关,还与配套使用的辅助材料,选择的施工工艺相关,本文以墙面装饰最常使用的内墙涂料、墙纸、饰面板为例研究污染控制优化设计应关注的问题。
二、墙面装饰材料的特点和施工工艺
(1)内墙涂料
内墙涂料因施工简单,颜色选择多样,重涂性强,运用较为广泛。涂料由成膜树脂、颜料、溶剂和助剂等四部分构成,装修时引起的化学污染物主要来源于溶剂和助剂。水性涂料因为其溶剂为水,因此较溶剂型的涂料更为环保2。内墙涂料的施工工艺为清理墙面、修补墙面、刷界面剂、刮腻子、刷底漆、刷面漆、涂装修补几个步骤。
(2)墙纸
墙纸一般是通过工业化生产的方式,将图案制作在纸或布的基材上,优点是花色种类多,装饰性强。装修时引起的化学污染来源较多:材料本身,PVC面质墙纸,以及其表面的图案印刷使用的油墨,水性油墨较油性油墨更为环保;墙纸表面与底层的复合粘贴方式。自粘式较采用胶粘剂粘贴方式环保;胶粘剂类型,淀粉胶较好;墙面处理材料,采用墙纸基膜涂刷在墙面作为底层会比清漆更优。
(3)饰面板
饰面板是将天然木材或科技木刨切成一定厚度的薄片,粘附于胶合板等基层表面,常见的木饰面基层有胶合板、纤维板等,经热压而成的一种板材。随着科学技术的发展,部分工程开始采用旋切单板、科技木单板等或直接采用浸渍胶膜纸饰面人造板,取得了良好装饰效果。饰面板的安装包括粘贴法或干挂法。在干挂法的构造中,基层龙骨上设置一层12mm基层,然后进行木饰面板的安装。胶粘法是最常用的方法,胶粘法是在装修后期,待地面完工后,用胶水+挂码条在基层上安装饰面板3。
三、预评价计算分析
3.1模型建立与模拟条件
计算模拟软件:采用深圳市建筑科学研究院股份有限公司开发的indoorpact软件,提供了室内设计预测优化功能,可进行 VOCs、颗粒物、CO2 等多种污染物耦合模拟分析,项目设计方案进行综合评估,预测建筑室内空气质量动态变化趋势,计算实时污染负荷,解析分级污染源头,输出分项控制要求。
计算模型设计:选取最典型的办公室建立模型(表3-1),5个方案装修材料选择除墙面外其他选用相同的装修材料和装修工艺,各个材料选用计算软件材料数据库中各材料的平均水平值作为该材料释放率计算边界,完工后7天作为验收日。综合分析5个不同方案,定量预测装修建成后房间的甲醛浓度和污染源解析。
空气质量评价标准:《政府投资办公建筑室内装修材料空气污染控制标准》SJG81-2020
3.2模拟结果及分析
从图3-2可知,验收日方案1墙体污染负荷占比为86.35%;方案2墙体污染占比为69.28%;方案3墙体污染占比为88.56%;方案4墙体污染占比为87.97%;方案5墙体污染占比为81.36%,5个方案中墙面的装饰材料对空气质量均起决定性的的影响。
从图3-1图可知,墙面装修为涂料,在验收日室内空气中的甲醛可以达到优质级,为饰面板(基层采用水泥纤维板)可以达到优质级的要求。其他三种装修方案不满足合格级的要求,距验收15-33日后才能达标。这意味着在这几种墙面装修材料中,涂料的装修风险最低,而饰面板和墙纸容易出现入驻使用时空气质量超标的情况。
方案2-方案5均采用饰面板作为装修面层,但是基层和施工工艺有所不同,模拟预测结果显示方案5甲醛浓度最低,方案2最高。方案2和方案3饰面板均采用胶合板做基板,但施工工艺分别为胶粘剂黏贴和干挂法。采用干挂的方法比胶粘剂的甲醛浓度低,但是结果看出优势不明显。方案5基板采用水泥纤维板,施工工艺为干挂。甲醛浓度值明显优于基层选用胶合板的情况。说明在同样的饰面层时,选用环保基层,对提升室内空气质量有很大的帮助。
四、优化方法讨论
1)提升材料环保性能要求
依据通过提升影响权重高的污染源环保性能的来优化的原则,本案例选择墙纸、饰面板、胶合板进行提升。图4-1为调整后的分析结果,当达到验收日优质级空气质量目标时,以上三种材料有害物质释放率降低百分比较大,为33.3%-60.0%。但从材料等级划分来看,饰面板提升一级为F2级,其他均和调整前同一等级为F3级,提升后,在市场上较容易采购。
2)增加新风系统,新风量要求
改进室内通风的措施和要求也可以达到优化室内空气质量的目的,最常采用通过增加新风系统补充新风。在新风量设置数值上,若按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012规定的办公室最小新风量指标30 m3/(h人),新风量设计值为60 m3/ h。但表4-1调整后分析结果,只有方案5可以得到优质级的空气质量,其他几个方案的新风量设置值为1.6-2倍时才能实现验收日优质级空气质量目标。
四、结语
(1)墙面的装饰材料产生的有害物质对空气质量影响权重较大,应在装修污染控制中予以重点关注。
(2)饰面板的安装工艺对空气质量有重要影响,在空间设计和施工允许的情况建议选择环保基层,施工工艺优先选用干挂法。
(3)当墙面大量使用墙纸、饰面板等材料时,装修污染风险较大。建议采用室内空气质量预测模型进行预评价设计,作为设计优化和材料管控的依据。
(4)对于通风不畅导致新风量不足房间,通过增设新风系统改善时,设计新风量指标在考虑人员生理卫生需要的同时,仍需通过室内环境模拟软件进行预测分析,核算是否满足室内污染物散发的要求。
参考文献
[1] 陆家,墙面装饰装修构造,价值工程,2010,(12)
[2] 阿地里江, 绿色涂料的现状与发展趋势, 产经透视, 2011, (14)
[3] 张春宇, 木饰面及视觉感受分析,设计艺术与理论, 工业设计,2017, (10)
关键词 墙面装饰材料;污染控制设计;预评价计算;优化设计
一、导言
装饰装修造成的室内空气质量污染,已经成为影响人们健康的一大杀手。中国室内环境监测中心公布我国每年因室内空气污染引起的超额死亡可达11.1万人,超额门诊可达22万次,超额急诊数可达430万人次。民众对健康的室内空气质量有急迫的需求。在装修设计中墙面在空间中占有不小的面積,墙面装饰材料种类较多,且对于墙面装饰的处理方法也分多种,是室内装修设计中主要的设计内容,其环保性应该得到设计师的重视1。环保不仅与材料本身有关,还与配套使用的辅助材料,选择的施工工艺相关,本文以墙面装饰最常使用的内墙涂料、墙纸、饰面板为例研究污染控制优化设计应关注的问题。
二、墙面装饰材料的特点和施工工艺
(1)内墙涂料
内墙涂料因施工简单,颜色选择多样,重涂性强,运用较为广泛。涂料由成膜树脂、颜料、溶剂和助剂等四部分构成,装修时引起的化学污染物主要来源于溶剂和助剂。水性涂料因为其溶剂为水,因此较溶剂型的涂料更为环保2。内墙涂料的施工工艺为清理墙面、修补墙面、刷界面剂、刮腻子、刷底漆、刷面漆、涂装修补几个步骤。
(2)墙纸
墙纸一般是通过工业化生产的方式,将图案制作在纸或布的基材上,优点是花色种类多,装饰性强。装修时引起的化学污染来源较多:材料本身,PVC面质墙纸,以及其表面的图案印刷使用的油墨,水性油墨较油性油墨更为环保;墙纸表面与底层的复合粘贴方式。自粘式较采用胶粘剂粘贴方式环保;胶粘剂类型,淀粉胶较好;墙面处理材料,采用墙纸基膜涂刷在墙面作为底层会比清漆更优。
(3)饰面板
饰面板是将天然木材或科技木刨切成一定厚度的薄片,粘附于胶合板等基层表面,常见的木饰面基层有胶合板、纤维板等,经热压而成的一种板材。随着科学技术的发展,部分工程开始采用旋切单板、科技木单板等或直接采用浸渍胶膜纸饰面人造板,取得了良好装饰效果。饰面板的安装包括粘贴法或干挂法。在干挂法的构造中,基层龙骨上设置一层12mm基层,然后进行木饰面板的安装。胶粘法是最常用的方法,胶粘法是在装修后期,待地面完工后,用胶水+挂码条在基层上安装饰面板3。
三、预评价计算分析
3.1模型建立与模拟条件
计算模拟软件:采用深圳市建筑科学研究院股份有限公司开发的indoorpact软件,提供了室内设计预测优化功能,可进行 VOCs、颗粒物、CO2 等多种污染物耦合模拟分析,项目设计方案进行综合评估,预测建筑室内空气质量动态变化趋势,计算实时污染负荷,解析分级污染源头,输出分项控制要求。
计算模型设计:选取最典型的办公室建立模型(表3-1),5个方案装修材料选择除墙面外其他选用相同的装修材料和装修工艺,各个材料选用计算软件材料数据库中各材料的平均水平值作为该材料释放率计算边界,完工后7天作为验收日。综合分析5个不同方案,定量预测装修建成后房间的甲醛浓度和污染源解析。
空气质量评价标准:《政府投资办公建筑室内装修材料空气污染控制标准》SJG81-2020
3.2模拟结果及分析
从图3-2可知,验收日方案1墙体污染负荷占比为86.35%;方案2墙体污染占比为69.28%;方案3墙体污染占比为88.56%;方案4墙体污染占比为87.97%;方案5墙体污染占比为81.36%,5个方案中墙面的装饰材料对空气质量均起决定性的的影响。
从图3-1图可知,墙面装修为涂料,在验收日室内空气中的甲醛可以达到优质级,为饰面板(基层采用水泥纤维板)可以达到优质级的要求。其他三种装修方案不满足合格级的要求,距验收15-33日后才能达标。这意味着在这几种墙面装修材料中,涂料的装修风险最低,而饰面板和墙纸容易出现入驻使用时空气质量超标的情况。
方案2-方案5均采用饰面板作为装修面层,但是基层和施工工艺有所不同,模拟预测结果显示方案5甲醛浓度最低,方案2最高。方案2和方案3饰面板均采用胶合板做基板,但施工工艺分别为胶粘剂黏贴和干挂法。采用干挂的方法比胶粘剂的甲醛浓度低,但是结果看出优势不明显。方案5基板采用水泥纤维板,施工工艺为干挂。甲醛浓度值明显优于基层选用胶合板的情况。说明在同样的饰面层时,选用环保基层,对提升室内空气质量有很大的帮助。
四、优化方法讨论
1)提升材料环保性能要求
依据通过提升影响权重高的污染源环保性能的来优化的原则,本案例选择墙纸、饰面板、胶合板进行提升。图4-1为调整后的分析结果,当达到验收日优质级空气质量目标时,以上三种材料有害物质释放率降低百分比较大,为33.3%-60.0%。但从材料等级划分来看,饰面板提升一级为F2级,其他均和调整前同一等级为F3级,提升后,在市场上较容易采购。
2)增加新风系统,新风量要求
改进室内通风的措施和要求也可以达到优化室内空气质量的目的,最常采用通过增加新风系统补充新风。在新风量设置数值上,若按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012规定的办公室最小新风量指标30 m3/(h人),新风量设计值为60 m3/ h。但表4-1调整后分析结果,只有方案5可以得到优质级的空气质量,其他几个方案的新风量设置值为1.6-2倍时才能实现验收日优质级空气质量目标。
四、结语
(1)墙面的装饰材料产生的有害物质对空气质量影响权重较大,应在装修污染控制中予以重点关注。
(2)饰面板的安装工艺对空气质量有重要影响,在空间设计和施工允许的情况建议选择环保基层,施工工艺优先选用干挂法。
(3)当墙面大量使用墙纸、饰面板等材料时,装修污染风险较大。建议采用室内空气质量预测模型进行预评价设计,作为设计优化和材料管控的依据。
(4)对于通风不畅导致新风量不足房间,通过增设新风系统改善时,设计新风量指标在考虑人员生理卫生需要的同时,仍需通过室内环境模拟软件进行预测分析,核算是否满足室内污染物散发的要求。
参考文献
[1] 陆家,墙面装饰装修构造,价值工程,2010,(12)
[2] 阿地里江, 绿色涂料的现状与发展趋势, 产经透视, 2011, (14)
[3] 张春宇, 木饰面及视觉感受分析,设计艺术与理论, 工业设计,2017, (10)