民用建筑氡防治技术规程 JGJ/T 349-2015
中华人民共和国行业标准
民用建筑氡防治技术规程
Technical specification for radon control of civil building
JGJ/T 349-2015
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2015年10月1日中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第746号
住房城乡建设部关于发布行业标准《民用建筑氡防治技术规程》的公告现批准《民用建筑氡防治技术规程》为行业标准,编号为JGJ/T 349-2015,自2015年10月1日起实施。
本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年2月5日前言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2010年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2010]43号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规程。
本规程主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.建设规划与工程勘察;4.设计;5.施工;6.验收;7.室内氡治理。
本规程由住房和城乡建设部负责管理,由深圳市建筑科学研究院股份有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送深圳市建筑科学研究院股份有限公司(地址:深圳市福田区上梅林梅坳三路29号,邮编:518049)。
本规程主编单位:深圳市建筑科学研究院股份有限公司
泰宏建设发展有限公司
本规程参编单位:河南省建筑科学研究院有限公司
福建省建筑科学研究院
清华大学工程物理系
南华大学
苏州大学
北京固斯特国际化工有限公司
本规程主要起草人员:陈泽广 陈松华 刘丹 符适 王喜元 肖德涛 朱立 黄金荣 孙浩 黄勇 严义清 刘秋林 王倩雪 孙亮
本规程主要审查人员:刘森林 王自福 周竹虚 尚兵 郑天亮 孟建民 李素华 黄晨光 肖营 梅爱华 黄圭峰
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为防治民用建筑室内氡的污染,保障公众健康,做到氡防治措施技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于新建、扩建和改建民用建筑氡防治的规划、勘察、设计、施工及验收。
1.0.3 民用建筑工程检测机构和氡治理施工单位应具备相应能力,施工前应对施工人员进行氡危害告知及防护知识教育,并应经过培训方可上岗。
1.0.4 民用建筑室内氡的防治,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
3 建设规划与工程勘察
4 设 计
4 设 计
4.0.1 新建、扩建的民用建筑工程应依据建筑场地土壤氡浓度或土壤表面氡析出率的检测结果按表4.0.1的要求进行氡防治工程设计。
表4.0.1 土壤分类及氡防治工程设计要求
注:表中土壤类别系按土壤氡浓度范围或者相应的土壤表面氡析出率范围划分。
4.0.2 改建的民用建筑工程应对原建筑进行室内氡浓度检测,依据检测结果采取氡防治措施。
4.0.3 3层建筑物以下氡的防治措施应包括土壤氡防治和建筑材料释放的氡防治;3层及以上可只对建筑材料释放的氡进行防治。
4.0.4 当按现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325划分为Ⅰ类民用建筑工程场地的土壤氡浓度大于或等于50000Bq/m3,或土壤表面氡析出率大于或等于0.3Bq/(m2·s)时,应进行工程场地土壤中的镭-226、钍-232、钾-40比活度检测。当内照射指数(IRa)大于1.0或外照射指数(Iγ)大于1.3时,工程场地土壤不得作为工程回填土使用。
4.0.5 工程场地为二类、三类土壤的民用建筑,与土壤直接接触的室内地面应采用混凝土地面,严禁采用土地面、砖地面。混凝土厚度不应小于80mm,并应采取抗裂构造措施。
4.0.6 工程场地为四类土壤的民用建筑,氡防治工程设计采用的构造措施应符合表4.0.6的有关规定。
表4.0.6 综合建筑构造防土壤氡措施
图4.0.6-1 无地下室、无架空、无空气隔离间层综合建筑构造防土壤氡措施示意
1-不同材料交接处封堵;2-封堵楼板裂缝;3-新风换气机;4-设备管及安装密封;
5-防氡涂料;6-防雨风帽;7-防氡复合地面;8-细石混凝土地面;9-膜隔离层;10-素土夯实4.0.7 新建、扩建和改建的民用建筑氡防治工程设计应符合下列规定:
1 非采暖地区宜将建筑一层设计为架空层;
2 无地下室、无架空层建筑宜在地基与一层之间设空气隔离间层,空气隔离间层高度不宜大于900mm,空气隔离间层四周应设通气口并保证气流畅通,通气口应加设防雨水措施;
3 与土壤直接接触的室内地面应封堵土壤氡进入室内的各种通道,包括暴露的土壤、与土壤接触的排水沟、地漏、管道、管道周边的孔隙以及地板、墙面的裂缝等部位;用于封堵土壤氡进入室内的密封材料的抗老化、延展率及与混凝土粘接强度等性能应符合本规程第4.0.13条。
图4.0.6-2 无地下室、无架空、有空气隔离间层综合建筑构造防土壤氡措施示意
1-不同材料交接处封堵;2-封堵楼板裂缝;3-设套管及安装密封;
4-防氡涂料;5-换气机;6-防雨风帽;7-防氡复合地面;8-通风口;9-空气隔离间层;10-细石混凝土;11-素土夯实4.0.8 地下商场及其他有人员长时间停留的地下空间除采取一级防水处理和抗裂构造措施以外,必须采用机械通风系统,其氡浓度限量值应小于200Bq/m3。
4.0.9 工程设计采用机械通风方式降氡时,通风换气次数应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的有关规定。
4.0.10 夏热冬冷地区、寒冷地区、严寒地区的Ⅰ类民用建筑工程需要长时间关闭门窗使用时,房间宜配置机械通风换气设施。
4.0.11 加气混凝土砌块和空心率(孔洞率)大于25%的建筑材料表面氡析出率不应大于0.01Bq/(m2·s)。建筑材料表面氡
图4.0.6-3 有地下室综合建筑构造防土壤氡措施示意
1-防风雨帽;2-不同材料交接处封堵;3-封堵楼板裂缝;4-设套管及安装密封;5-防氡涂料;6-防氡复合地面;7-排风机;8-一级防水析出率测量方法应符合本规程附录A的规定。抽检批次应符合现行国家标准《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968的有关规定。
4.0.12 民用建筑工程防氡复合地面应设置防氡层(图4.0.12),防氡层施工前应对基层进行找平,并在防氡层上设置保护层。
4.0.13 建筑防氡材料及密封材料性能应符合下列规定:
图4.0.12 建筑物防氡复合地面示意图
1-混凝土楼地面;2-水泥砂浆找平层;3-防氡层(防氡涂料或防氡膜);4-水泥砂浆保护层;5-楼地面面层1 防氡材料的防氡效率应达到95%以上,防氡层的厚度应为3倍防氡材料有效扩散长度且不超过10mm,建筑防氡涂料、防氡膜的氡有效扩散长度的检测方法应符合本规程附录B的规定;
2 防氡涂料及密封材料用于内墙、顶棚及楼地面工程时,物理力学性能应符合现行行业标准《弹性建筑涂料》JG/T 172的有关规定;
3 防氡层兼作地下工程内防水时,可选用涂膜或卷材类防水材料,并应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108的有关规定。4.0.14 采用防氡涂料防氡时,内墙面打底腻子应采用弹性腻子,其动态抗裂性应符合现行行业标准《建筑外墙用腻子》JG/T 157的有关规定,其他性能应符合现行行业标准《建筑室内用腻子》JG/T 298的有关规定。
5 施 工
6 验 收
6 验 收
6.0.1 民用建筑工程验收时,必须进行室内环境氡浓度检测,其限量应符合表6.0.1的规定。
表6.0.1 民用建筑工程室内氡浓度限量
6.0.2 民用建筑工程室内空气中氡的检测,所选用方法的测量结果不确定度不应大于25%,方法的探测下限不应大于10Bq/m3。
6.0.3 民用建筑工程验收时,室内氡浓度抽检房间数量应符合下列规定:
1 抽检每个建筑单体有代表性的房间室内环境氡浓度,抽检量不得少于房间总数的5%;
2 实际房间与样板间使用同一设计、同一型号材料,样板间室内氡浓度检测结果合格的,抽检量可减半,但不得少于3间;
3 对于墙体材料使用加气混凝土、空心砌块、空心砖及工业废渣块体材料的建筑工程,抽检房间比例不应低于10%,且每个建筑单体不得少于3间;当房间总数少于3间时,应全数检测;
4 抽检房间数量可从低层向上逐渐减少,工程场地为二、三、四类土壤时,人员长期停留的地下室及一层房间抽检比例不低于40%。6.0.4 民用建筑工程验收时,室内环境氡浓度检测点数应符合表6.0.4的规定。
表6.0.4 室内环境氡浓度检测点数设置
6.0.5 当房间内有2个及以上检测点时,应采用对角线、斜线、梅花状均衡布点,并应取各点检测结果的平均值作为该房间的检测值。
6.0.6 民用建筑工程验收时,室内环境氡浓度现场检测点应距内墙面不小于0.5m,距楼地面高度0.8m~1.5m。检测点应均匀分布,避开通风道和通风口。
6.0.7 民用建筑工程室内环境中氡浓度检测时,对采用集中空调的民用建筑工程,应在空调正常运转的条件下进行;对采用自然通风的民用建筑工程,应在房间的对外门窗关闭24h以后进行,对于测量方法的响应时间超过2h的,可以从对外门窗关闭开始测量,24h以后读取结果。
6.0.8 对采用自然通风的民用建筑工程,当室内环境氡浓度检测结果不符合本规程第6.0.1条规定时,应按下列方法进行确认检验:
1 在对外门窗关闭情况下,取48h或更长时间的监测结果的平均值作为测量结果;
2 仍然超标,应检测被测房间对外门窗关闭状态下的换气次数,根据氡浓度测量结果和实测的换气次数换算出房间换气次数为0.3次/h的氡浓度作为最终超标与否的判定依据。换算可按下式计算:式中:C0.3——换气次数为0.3次/h情况下的室内氡浓度;
C——24h或更长时间的室内氡浓度监测结果平均值;
C0——室外空气中的氡浓度,一般取10Bq/m3;
η0——被测房间对外门窗关闭状态下的换气次数;
η0.3——正常使用情况下的换气次数,取0.3次/h。6.0.9 民用建筑工程及其室内装修工程验收时,应检查下列资料:
1 工程地质勘察报告、工程地点土壤氡浓度或氡析出率检测报告、工程地点土壤天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40含量检测报告;
2 涉及室内新风量的设计、施工文件,以及新风量的检测报告;
3 涉及室内环境氡污染控制的施工图设计文件及工程设计变更文件;
4 建筑材料和装修材料的放射性内照射指数及加气混凝土砌块和空心率(孔洞率)大于25%的建筑材料的氡析出率检测报告;天然花岗岩石材或瓷质砖使用面积大于200m2时,产品的放射性内照射指数抽查复验报告;
5 建筑工程场地为二类土壤时,建筑物底层地面抗裂措施设计、施工资料;
6 建筑工程场地为三类土壤时,建筑物底层地面抗裂措施和地下室按现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108中一级防水要求进行设计、施工资料的文件资料;
7 建筑工程场地为四类土壤时,采取的建筑物综合防氡措施的设计及施工文件资料;
8 Ⅰ类民用建筑工程,场地为四类土壤时,工程场地土壤中的镭-226比活度检测资料及工程场地土壤内照射指数(IRa)大于1.0时,工程场地回填土放射性检验资料;
9 样板间室内氡浓度检测报告。6.0.10 室内环境氡指标验收不合格的民用建筑工程,应进行治理,经再次检测合格后方可投入使用。
7 室内氡治理
附录A 建筑材料氡析出率测定
附录A 建筑材料氡析出率测定
A.0.1 测量样品及设备应符合下列规定:
1 空心砖、空心砌块的含水率应控制为5%±1%,加气混凝土砌块的含水率应控制为10%±1%;
2 测量时建筑材料的温度应控制为23℃±2℃;
3 测量时箱内空气的湿度应为材料在测试箱中自然积累的湿度;
4 在氡析出率测试箱停止测量状态下,氡析出率测试箱密封性应满足在超压1kPa下,每分钟空气泄漏应小于测试箱容积的1%,测试箱内要有试件支架,测试箱的尺寸以能放下试件为宜。A.0.2 测氡仪器性能指标应包括下列内容:
1 工作温度范围应为—10℃~40℃;
2 不确定度不应大于20%;
3 探测下限不应大于5Bq/m3;
4 时间响应不应大于10min。A.0.3 建筑材料试件尺寸规格及数量应符合下列规定:
1 加气混凝土砌块试件尺寸规格应为200mm×200mm×200mm,数量应为4块;
2 空心砌块试件尺寸规格宜为390mm×190mm×190mm或出厂尺寸,数量应为2块;
3 空心砖试件尺寸规格宜为290mm×190mm×90mm或出厂尺寸,数量应为6块。A.0.4 建筑材料含水率控制应按下列步骤进行:
1 对待测试件进行烘烤,把待测试件放入烘烤箱中,在105℃±2℃的温度下,连续烘烤10h的时候,试件的质量变化小于0.5%,烘烤至绝干并应记录此时试件的质量;
2 待烘烤至绝干的待测试件冷却后,应对试件进行加湿处理,直至含水率达到测量要求;
3 已经加湿好的待测试件应在与试件体积相当的密封箱中或者用塑料密封袋密封好放置一段时间(1d以上),放置过程中箱内外的温度应控制为23℃±2℃。A.0.5 测量应按下列步骤进行:
1 对氡析出率测试箱所在环境的温度控制为23℃±2℃,对连续测氡仪进行测量前的准备,并测量测试箱氡浓度本底值;
2 对待测试件称重,确保试件的含水率符合测量要求后,将待测试件放入测试箱中,并进行密封;
3 用连续测氡仪进行约10h的连续测量,记录测量开始和结束时间,测量时间间隔0.5h,测量时间在2h以上,10h以内。A.0.6 试件的表面氡析出率应按下式进行计算:
式中:J——待测试件氡析出面的氡析出率[Bq/(m2·s)];
S——待测试件氡析出面的面积(m2);
V——氡析出率测试箱中剩余空间的容积(m3);
a——测试箱氡浓度与测量时间关系曲线初始直线段的斜率(图A.0.6),可采用最小二乘法线性拟合得出的直线斜率[Bq/(m3·h)]。
图A.0.6 对氡析出率测量数据进行最小二乘法线性拟合所得直线斜率a示意
附录B 防氡涂料氡有效扩散长度测定
附录B 防氡涂料氡有效扩散长度测定
B.0.1 测量样品及设备应符合下列规定:
1 集氡室中的氡浓度宜大于1×105Bq/m3,测量室容积宜为550cm3,涂料层有效面积宜为100cm2;
2 以定性滤纸为载体,在定性滤纸的一面上涂刷防氡涂料,避免产生气泡,防氡涂料的涂层应均匀平整;按涂料的养护要求进行养护至涂料干燥;
3 测氡仪性能:
1)工作温度范围应为—10℃~40℃;
2)不确定度不应大于20%;
3)探测下限不应大于5Bq/m3;
4)时间响应不应大于5min。B.0.2 氡-222在介质中的扩散系数应按下式进行计算:
式中:k——氡-222在介质中的扩散系数(m2/s);
n0——试验装置中集氡室内的氡浓度(Bq/m3);
n——试验装置中测量室内的氡浓度(Bq/m3);
λ——氡-222衰变常数,2.1×10-6s-1;
T——测量持续时间(s);
d——防氡涂料试验样品厚度(m)。B.0.3 氡-222在防氡涂料中的有效扩散长度可按下式计算,氡-222在防氡膜中的有效扩散长度测量可按防氡涂料进行:
式中:l——氡-222在介质中的有效扩散长度(m);
k——氡-222在介质中的扩散系数(m2/s);
λ——氡-222衰变常数,2.1×10-6s-1。
不同防氡效率所需防氡涂料厚度可按表B.0.3执行。表B.0.3 不同防氡效率对应的防氡涂料有效厚度
防氡效率(%) 50 80 90 95 98 99 防氡涂料有效厚度(m) 0.69l 1.6l 2.3l 3.0l 3.9l 4.6l 注:对于各向同性的防氡涂料有效厚度等同于几何厚度。
附录C 土壤减压法
附录C 土壤减压法
C.0.1 土壤减压法的设计(图C.0.1)和施工应符合下列规定:
图C.0.1 主动土壤减压法系统
1-聚氨酯嵌缝;2-复合地面防氡材料;3-防氡涂料;4-聚氨酯嵌缝膏;5-排风机;
6-压力监控器;7-100PVC氡排放管;8-结构楼板;9-骨料或架空层;10-素土夯实;11-穿梁排氡管;12-集气坑;13-进风口1 在底板下应连续铺设一层100mm~150mm高的卵石或粒石,其粒径宜为12mm~25mm;
2 底板下空间被地梁或地垄墙分割成若干空间时,应在地梁或地垄墙上预留洞口或穿梁排气管打断分隔;
3 在排氡分区中央应设置1200mm×1200mm×200mm的集气坑;
4 安装直径为100mm~150mm的PVC排氡管,从集气坑引至室外并延伸到屋面以上,排气口周边7.5m范围内不得设置进风口;
5 在排氡管末端应安装排风机;
6 设置报警装置:当系统非正常运行,底板空间的负压不能满足系统需求时,系统应发出警报。C.0.2 骨料的规格和布置应符合下列规定:
1 铺装骨料的粒径宜为12mm~25mm,粒径为12mm的骨料空隙率不应小于40%;
2 应在整个底板下均匀的放置一层100mm~150mm厚的干净骨料,不得加入杂质;在骨料上层及下方应各铺设一层土工布。C.0.3 粒石层外墙上设进风口,进风口位置应避免与排气管短路,并不留死角。在地梁或地垄墙上预留洞口或穿梁排气管,洞口或排气管直径应为100mm±5mm,间距不应大于3m。
C.0.4 在架空层中每个排氡分区中央位置应设置氡集气坑,尺寸应为1200mm×1200mm×200mm;氡气排放管应沿底板下面铺设,水平进入集气坑。
C.0.5 氡气排放管的规格及安装和排氡系统的警示标志应符合下列规定:
1 新建民用建筑氡气排放管直径宜为100mm~150mm的PVC管或其他材质符合环保要求的管道。管道的尺寸应根据不同的实际情况选用。当氡防治方案中没有密封各种裂缝,垂直管道直径不应小于150mm。
2 从楼板开始,应使用粘密封剂密封管道和楼板间的空隙,以及所有管路接头;所有水平管道保证不小于1%的找坡。
3 在排氡管道上应至少每10m设置一个标识,标识上应清楚的标识整个排氡系统的所有组成。在屋顶的出口以及排气管上应附上永久的警示标签。排氡口与窗户之间的最小距离应该按当地的具体气候条件及现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736来确定。C.0.6 排风机的安装、选型及排气口设置应符合下列规定:
1 根据建筑场地土壤氡浓度的不同情况,排风机的安装时间可以不同。当建筑场地为四类土壤,在施工时应直接安装好排风机;当建筑场地为四类以下的土壤氡可在施工时预留电源及其他管线。
2 在氡控制系统中,应选用专门为户外使用制造的风机。风机与管道连接应采用密封性好、运行噪声低、易于更换的系统。防水电器开关应放在风机附近。
3 排气管末端应距离最近的进气口或窗口7.5m以上。C.0.7 主动土壤减压系统设计应包括空气压力报警系统。
C.0.8 应封堵底板与负压区之间的孔洞、裂缝、不同材料连接处、管井或管道周边空隙,防止室内的空气渗入架空层中的低压区域。
附录D 排氡换气次数简表
附录D 排氡换气次数简表
D.0.1 限量氡浓度值为100Bq/m3时,排氡换气次数可按表D.0.1的规定取值。
表D.0.1 排氡换气次数简表(限量氡浓度值为100Bq/m3)
注:1 表中的C为实测氡浓度,是指按现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325的规定,关闭门窗24h后测得的室内氡浓度。
2 表中η为换气次数,是指单位时间内建筑物室内的新风换气次数。如室内新风换气量为5m3/h,室内容积为10m3,则换气次数为0.5次/h。
3 表中t为通风时间,是指换气次数η使室内氡浓度从实测值C下降到限量氡浓度值以下所需要的时间。
4 编制本简表时取新风中氡浓度为10Bq/m3,新风中氡浓度较高时,应适当修正换气次数。D.0.2 限量氡浓度值为200Bq/m3时,排氡换气次数可按表D.0.2的规定取值。
表D.0.2 排氡换气次数简表(限量氡浓度值为200Bq/m3)
注:1 表中的C为实测氡浓度,是指按现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325的规定,关闭门窗24h后测得的室内氡浓度。
2 表中η为换气次数,是指单位时间内建筑物室内的新风换气次数。如室内新风换气量为5m3/h,室内容积为10m3,则换气次数为0.5次/h。
3 表中t为通风时间,是指换气次数η使室内氡浓度从实测值C下降到限量氡浓度值以下所需要的时间。
4 编制本简表时取新风中氡浓度为10Bq/m3,新风中氡浓度较高时,应适当修正换气次数。D.0.3 限量氡浓度值为400Bq/m3时,排氡换气次数可按表D.0.3的规定取值。
表D.0.3 排氡换气次数简表(限量氡浓度值为400Bq/m3)
注:1 表中的C为实测氡浓度,是指按现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325的规定,关闭门窗24h后测得的室内氡浓度。
2 表中η为换气次数,是指单位时间内建筑物室内的新风换气次数。如室内新风换气量为5m3/h,室内容积为10m3,则换气次数为0.5次/h。
3 表中t为通风时间,是指换气次数η使室内氡浓度从实测值C下降到限量氡浓度值以下所需要的时间。
4 编制本简表时取新风中氡浓度为10Bq/m3,新风中氡浓度较高时,应适当修正换气次数。
本规程用词说明
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的用词;
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词;
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词;
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
1 《地下工程防水技术规范》GB 50108
2 《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119
3 《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325
4 《住宅装饰装修工程施工规范》GB 50327
5 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736
6 《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968
7 《建筑外墙用腻子》JG/T 157
8 《弹性建筑涂料》JG/T 172
9 《建筑室内用腻子》JG/T 298
条文说明
中华人民共和国行业标准
民用建筑氡防治技术规程JGJ/T 349-2015
条文说明
制订说明《民用建筑氡防治技术规程》JGJ/T 349-2015,经住房和城乡建设部2015年2月5日以第746号公告批准、发布。
本规程编制过程中,编制组进行了大量的调查研究,总结了近年来国内氡防治技术在工程中应用的实践经验,同时参考了国外先进技术法规和技术标准,通过调研和实验,取得了多方面的技术参数。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,《民用建筑氡防治技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与本规程正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。
1 总 则
1 总 则
1.0.1、1.0.2 为确保民用建筑室内氡污染符合标准,同时体现辐射防护三原则即辐射防护正当性、辐射防护最优化、个人剂量限值,本规程主要针对新建、扩建及改建的民用建筑,在其规划、勘察、工程设计、工程施工及工程验收等各阶段提出规范性要求。
1.0.3 室内氡浓度的检测及氡污染治理需要较强的专业知识,相关的检测机构及治理单位必须具有相应的治理能力。对于治理施工单位,由于其施工人员在长期的工作中接触氡的机会很多,容易受到氡污染的危害,必须对施工人员加强氡防护知识的培训,只有经过考核合格的人员才能上岗。
1.0.4 民用建筑工程室内氡污染控制包括工程的设计、施工、治理等,这些控制措施必须符合本规程的规定。但是,为了不引起室内环境的其他污染及安全等问题,相关的氡污染控制措施还必须符合现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325及其他现行国家相关标准,做到室内环境的安全可靠。
2 术语和符号
2 术语和符号
2.1.3 通过使用防氡材料降低室内氡浓度是目前室内氡污染治理中较为常用的手段,防氡材料主要包括防氡涂料、防氡膜、防氡卷材等。防氡材料可以用于房屋地面、墙面及顶棚等,可以长期有效地防止土壤和建筑材料中氡的析出,并且不会因为地面、墙面及顶棚等发生微裂纹而失效。
2.1.4 架空层是近年来出现的建筑空间形式,主要特征是仅有结构体作为支撑,没有门窗及墙体围合,是一个敞开的空间,在我国南方地区被普遍采用。架空层提供了一个具有良好通风和采光的空间,可以用于休闲集会、邻里交往、绿化和停车,提升空间品质。
2.1.5 这种结构形式在以往我国很多地区经常被采用,原本的设计目的是为了防潮。其构造特征是在土壤与一层楼板之间架空形成一个空气间层,通常这个间层比较低矮没有使用功能,间层内部及四周均设有通气口,因这种构造具有良好的通风功能,对防止土壤氡进入室内有很好的隔离作用。
2.1.6 防氡复合地面主要由混凝土楼地面、水泥砂浆找平层、防氡材料、水泥砂浆保护层构成,防氡材料的层基面应平整密实,防氡材料应具有较好的延展率、抗老化性能,防氡材料之上应做保护层,以防止其破损并延长使用寿命。
2.1.7~2.1.9 土壤减压法主要是通过降低土壤空气中的气压,以减少氡向室内渗透。土壤减压法主要包括两种方法:被动土壤减压法、主动土壤减压法。被动土壤减压法不需要风机,较为节能,但在一般情况下效果不及采用了风机的效果。主动土壤减压法需要安装风机,使建筑物底板下方形成负压,此方法效果较好,但需要电源,较为耗能。根据土壤氡浓度的大小,可以灵活选择两种方法。
2.1.10 有效扩散长度是从防氡材料的扩散长度衍生而来,防氡材料的扩散长度是指当氡气的浓度减少至射气源氡气浓度的1/e时,该点离射气源的距离。对于各向同性的防氡材料而言,防氡材料的扩散长度即为“扩散长度”定义中所说的该点离射气源的距离;而对于各向异性的防氡材料而言,其扩散长度并非如此。为此,特引入有效扩散长度的概念,将各向同性和各向异性防氡涂料统一起来,引入“有效扩散长度”的概念,并将其定义为“当氡气的浓度减少至射气源氡气浓度的1/e时,该点离射气源的有效距离”。
2.1.11 目前测量防氡效率的方法一般是将防氡材料涂刷在氡析出率较高的块状物体上,通过比较涂刷防氡涂料前后块状物体释放氡的能力得出防氡效率的大小。用防氡效率评价不同防氡材料性能优劣的前提是不同防氡材料必须涂刷在氡析出率一样的物体上,若涂刷的物体氡析出率大小不同,则不同防氡材料性能优劣的比较则没有可比性。为了统一防氡效率的定义,本规程以附录C中检测仪器集氡室与测量室内氡浓度来定义防氡效率。同时用防氡材料的有效扩散长度作为评价材料防氡性能优劣的参数,而不直接用防氡效率这一概念。
3 建设规划与工程勘察
3 建设规划与工程勘察
3.1 建设规划阶段
3.1.1 “国家级氡监测与防治领导小组”的调查和国内外进行的住宅室内氡浓度水平调查结果表明:建筑物室内氡主要源于地下土壤、岩石和建筑材料,有地质构造断层的区域也会出现土壤氡浓度高的情况。因此,在进行城乡建设规划时有必要对区域性土壤氡浓度进行调查或者土壤表面氡析出率调查,并根据调查结果绘制区域性土壤氡等值线图,依据此区域性等值线图对土壤进行分类。
3.1.2 本条中提出的土壤类别达到四类的区域,其定义及范畴与本规程4.0.1表中相一致,土壤类别的划分按本规程4.0.1表中的依据进行划分。由于经济发展、城镇化不断扩大,需要在土壤类别为四类的区域建设Ⅰ类民用建筑时,应进行环境氡对建设项目室内环境的影响评价。如果环境氡对建设项目室内环境中氡浓度有较大影响的时候,有必要提出针对的处理措施并体现在环境影响评价报告中,政府规划管理部门根据环境氡结果及处理措施作出相应审批。对于没有有效降低环境氡对室内氡影响的措施,不应审批通过。
3.2 工程勘察阶段
3.2.1 本条对建筑工程小区或连体建筑的土壤氡浓度调查作出规定。对于建筑工程小区或连体建筑测量布点应覆盖所有单体建筑。因为氡气在土壤中有一定的扩散距离,如果测量布点不能覆盖所有单体建筑,则不能完全反映土壤氡对建筑室内氡的影响。
4 设 计
4 设 计
4.0.1 本条要求“新建、扩建的民用建筑工程应依据土壤氡浓度或土壤表面氡析出率的检测结果并按本规程中表4.0.1的要求进行氡防治工程设计”,是对国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325-2010(2013版)中第4.2.4、4.2.5和4.2.6条的具体化。在具体实施中,为了保证本条要求得到落实,有关部门在进行工程结构设计图审查时,需调阅工程勘察阶段的前期工作资料,了解工程地点的土壤氡浓度情况,审查工程设计中是否按规程表4.0.1要求落实了防氡降氡要求。
建筑物室内氡除了主要源于地下土壤和岩石以外,另一个主要来源就是建筑材料,除了砌块材料,混凝土、石材、墙地面砖等材料所释放的氡气都可能导致室内氡浓度超标,所以防治建材氡不仅是针对墙体,也包括顶棚和楼地面。
本规程根据土壤氡浓度或土壤氡表面析出率的大小对土壤进行了分类,共分为四类土,其限量分别为:一类土土壤氡浓度小于或等于20000Bq/m3或土壤氡表面析出率小于或等于0.05Bq/(m2·s);二类土土壤氡浓度大于20000且小于30000Bq/m3或土壤氡表面析出率大于0.05且小于0.1Bq/(m2·s);三类土土壤氡浓度大于或等于30000且小于50000Bq/m3或土壤氡表面析出率大于或等于0.1且小于0.3Bq/(m2·s);四类土土壤氡浓度大于或等于50000Bq/m3或土壤氡表面析出率大于或等于0.3Bq/(m2·s)。其依据是:
1 从郑州市1996年所做的土壤氡调查中,发现土壤氡浓度达到15000Bq/m3上下时,该地点地面建筑物室内氡浓度接近国家标准限量值;土壤氡浓度达到25000Bq/m3上下时,该地点地面建筑物室内氡浓度明显超过国家标准限量值。我国部分地方的调查资料显示,当土壤氡浓度达到50000Bq/m3上下时,室内氡超标问题已经比较突出。从这些材料出发,考虑到不同防氡措施的不同难度,将采取不同防氡措施的土壤氡浓度极限值分别定在20000Bq/m3、30000Bq/m3、50000Bq/m3。
2 在一般数理统计中,可以认为偏离平均值(7300Bq/m3)2倍(即14600Bq/m3,取整数10000Bq/m3)为超常,3倍(即21900Bq/m3,取整数20000Bq/m3)为更超常,作为确认土壤氡明显高出的临界点,符合数据处理的惯例。
3 参考了美国对土壤氡潜在危害性的分级:1级为小于9250Bq/m3,2级为(9250~18500)Bq/m3,3级为(18500~27750)Bq/m3,4级为大于27750Bq/m3。
4 参考了瑞典的经验:高于50000Bq/m3的地区定为“高危险地区”,并要求加厚加固混凝土地基和地基下通风结构。本规程将必须采取严格防氡措施的土壤氡浓度极限量定为50000Bq/m3。
5 参考了俄罗斯的经验:它们将45年内积累的1亿8千万个氡测量原始数据,以50000Bq/m3为基线,圈出全国氡危害草图。经比例尺逐步放大后发现,几乎所有大范围的室内高氡均落在50000Bq/m3等值线内,说明50000Bq/ma应是土壤(岩石)气氡可能造成室内超标氡的限量值。
我国南方部分地区地下水位浅(特别是雨季),难以进行土壤氡浓度测量。有些地方土壤层很薄,基层全为岩石,同样难以进行土壤氡浓度测量。这种情况下,可以使用测量氡析出率的办法了解地下氡的析出情况。实际上,土壤对室内氡影响的大小决定于土壤氡的析出率。我国目前缺少土壤表面氡析出率方面的深入研究,本规程中所列氡析出率方面的限量值及与土壤氡浓度值的对应关系均是粗略研究结果。待今后积累更多资料后,将进一步修改完善。
根据以上土壤分类,本规程对设计提出相应的设计要求。对于一类土场地,其土壤氡对室内氡浓度影响较小,可不采取工程措施。对于二类土场地,土壤氡对室内氡浓度影响已经很明显,应采取建筑物底层地面抗裂及封堵不同材料连接处、管井及管道连接处等措施。对于三类土场地,除采取二类土场地的措施以外,还应对基础进行一级防水处理,这样既可以防氡,又可以防地下水,事半功倍,降低成本。而且,地下防水工程措施有成熟的经验,可以做得很好。对于四类土场地,土壤氡对室内氡浓度影响非常突出,单靠一种构造措施很难达到防治氡的目的,故应采取多种综合的构造措施,在4.0.6条中根据不同的建筑形式有详细的阐述。4.0.3 通过大量调研国内外关于氡检测及防治的相关资料,土壤氡对建筑的影响主要集中在3层以下,3层及3层以上土壤氡对室内氡水平的影响甚微,而建筑材料中的氡对建筑的影响涵盖了建筑的全部空间,所以本规程规定3层以下要同时进行土壤氡和建筑材料氡的防治,3层及以上可只进行建筑材料氡的防治。
4.0.4 本条对Ⅰ类民用建筑工程的工程场地为四类土壤时做了特殊规定。土壤氡来自土壤本身和深层的地质断裂构造两方面,因此,当土壤氡浓度高到一定程度时,须分清两者的作用大小,此时进行土壤天然放射性核素检测是必要的。对于Ⅰ类民用建筑工程而言,当土壤的放射性内照射指数(IRa)大于1.0或外照射指数(Iγ)大于1.3时,原土壤再作为回填土已不合适,而采取更换回填土的办法,简便易行。故Ⅰ类民用建筑工程要求采用放射性内照射指数(IRa)不大于1.0、外照射指数(Iγ)不大于1.3的土壤作为回填土使用。
4.0.5 工程场地土壤为二类、三类土壤时,土壤氡对室内氡浓度影响非常显著,土地面、砖地面对土壤氡不能起到隔绝的作用,会直接导致室内氡水平超标,混凝土地面会将暴露的土壤覆盖起来,可以起到阻止土壤氡进入室内的作用,同时必须做好防裂措施,防止氡从裂缝或不同材料连接间隙进入室内。
4.0.6 工程场地土壤为四类土时,最好的方法是将一层架空,这样土壤中析出的氡散发到空气中,无法进入室内。这种方式比较适合非采暖地区,一层架空的同时可以为建设项目提供开敞的空间,可以用于休闲、绿化和停车,提升空间品质。但在采暖地区这样做增大了体形系数,增加了散热面不利于节能,应慎用。
其他不同建筑形式无论哪种都应采取封堵氡进入室内通道的措施,这些通道包括暴露的土壤、与土壤连接的排水沟、管道、地漏,地板、墙面的裂缝及管道周边的孔隙。用于封堵的密封材料必须与混凝土等材料具有良好的粘接性能,同时具有良好的延展率等性能并应长期有效,故要求封堵材料符合相关标准及规范的性能指标要求。
四类土场地土壤氡浓度很高,所以要求与土壤氡接触的墙体及地面应采用防氡涂料墙面和防氡复合地面。另外,通风可以有效降低室内氡浓度,小型通风换气机比较适用于无中央空调的小空间,而地下室采用机械通风系统同样可以达到降低室内氡浓度的目的。
对于没有地下室的建筑地基与一层之间应设隔离构造措施阻止土壤氡进入室内。隔离构造有以下三种:设空气隔离间层、设膜隔离层以及土壤减压法。
空气隔离间层是通过自然通风的方法降低土壤氡溢出土壤后的浓度,以减少土壤氡进入室内的数量。为保证隔离间层通风畅通,要求间层内部及四周均设有通气口,不能形成封闭空间。这种设计方法在我国很多地区均有采用,原本的目的是为了防潮,但这种构造同时对防氡也有很好的效果,一举两得。
膜隔离层在国外一些国家如英国、瑞典、捷克、加拿大等国家采用得比较多,尤其是在英国被大量的推广使用,但国内很少采用。鉴于这种方法造价比较低,且施工比较简单,故将以下几个国家的使用情况及技术要求进行简要介绍,以便在国内的使用中得以应用和推广。
1 捷克的技术要求:
1)防氡膜应具有耐久性,其使用寿命与建筑寿命相等。因为,防氡膜铺设于地下,未来的保养和维修工作几乎是不可行的,保养维修工作复杂且费用昂贵。
2)防氡膜必须能抵抗土壤中微生物及化合物引起的腐蚀。
3)防氡膜必须能承受建筑物的挤压,具有一定的延展率不容易被刺穿,防氡膜之间应光滑以减少膜之间的摩擦力引起破坏。
4)防氡膜首选简单的材料(塑料铝膜),边缘的连接处、管道等应密封完好,具有良好的气密性,应形成完整的防氡系统。
5)防氡膜不得应用在温度低于5℃的地方,因为有些材料在这样的情况下难以密封。
6)防氡膜的氡扩散系数应在5×10-12m2/s~1×10-11m2/s。
2 瑞典的技术资料:
防氡膜由一种特殊的塑料和弹性复合体。此复合体结构非常紧凑可以防止氡气渗透。
加强防氡膜由聚酯膜组成弹性、耐刺穿、涤纶面膜,其下方铺设防腐的玻璃纤维,并且加上铝膜构成一个屏障,可防止氡气穿透。
在防氡膜表面需要涂刷滑石粉,以利于其迅速铺开。膜与膜的连接通过重叠焊接实现。
在潮湿的地面或者靠近水的含水层,防氡膜可以作为防水系统中的一层。
3 英国的技术要求:
防氡膜的铺装应延伸至建筑外墙,可以保持较好的气密性和防止湿气进入室内,连接处要考虑可靠的搭接和粘结。防氡膜表面需要进行平滑处理,在防氡膜上应铺设保护层,防止被高处坠落物体或尖锐物体损坏。同时,对防水、防潮、保护膜、防治漏气等细节进行了详细的规定。
土壤减压法在国外也是一种普遍采用的氡防治措施,在附录A进行了详细的介绍。4.0.7 人员经常停留使用的地下空间除采取一级防水处理和抗裂构造,还必须采用机械通风系统,实践证明采用封堵的方法有时候还是不能完全阻止氡进入室内,或者随着使用时间的推移封堵措施很可能会失效,而通风是降低室内氡浓度的最有效手段。
4.0.8 经过实验和计算,通风换气次数满足现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的有关规定的建筑物,室内氡浓度一般都能满足本规程限量指标的要求。
4.0.9 考虑Ⅰ类民用建筑的主要使用人群为未成年人及老人,对于长期关闭门窗使用的空间,提出必须使用机械通风换气的要求。
4.0.11 目前国际上很少有对建筑材料的析出率提出限量,现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325中对加气混凝土和空心率(孔洞率)大于25%的建筑材料提出0.015Bq/(m2·s)即54.0Bq/(m2·h)的限量。但建筑材料氡是室内氡的主要来源之一,本规程编制过程中通过对建筑墙体材料的检测和计算,确定其析出率的限量为0.01Bq/(m2·s),比现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325限量更为严格。
4.0.12 防氡复合地面的防氡涂层基面应平整密实,涂刷厚度及道数应根据检测浓度及材料性能确定,防氡涂层应做保护层,可防止被刺穿并延长使用寿命。
4.0.13 氡有效扩散长度是建筑防氡材料最重要的指标,这个指标是确保防氡材料有效防治室内氡浓度超标的保证。由于防氡材料的氡有效扩散长度测量在国内进行的较少,且标准测量方法还不够成熟,为此本规程先提出了在工程中的指标,然后在附录中给予相应的测量方法。
4.0.14 防氡涂料的打底腻子应具有一定的张力,而弹性腻子正符合这一要求,墙面缝隙在受温度、湿度、外力等影响变形在一定范围时,弹性腻子可随之改变,墙面不会出现缝隙,减小对附着其上的防氡涂料的影响。
5 施 工
5 施 工
5.1 防土壤氡施工
5.1.2 基础底板防裂措施:
1 后浇带宜用于不允许留设变形缝的工程部位,后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42d后再施工,后浇带应设在受力和变形较小的部位,其间距和位置应按结构设计要求确定,宽度宜为700mm~1000mm。
2 在基础底板表面铺设钢丝编织网时,编织网之间要有可靠的搭接,其搭接宽度不得少于100mm。
3 本条参照现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119的有关规定进行施工。5.2 防氡涂料施工
5.2.2 抹灰前用笤帚将顶、墙面清扫干净,如有油渍或粉状隔离剂,应用10%火碱刷洗,清水冲净,或用钢丝刷子彻底刷干净。抹灰前一天,墙、顶应浇水湿润,抹灰时再用笤帚淋水或喷水湿润。剔除顶棚缝灌缝混凝土凸出部分及杂物,然后用刷子蘸水把表面残渣和浮尘清理干净,刷掺用水量10%的108胶水泥浆一道,紧跟抹1:0.3:3混合砂浆将顶缝抹平,过厚处应分层勾抹,每层厚度宜为5mm~7mm。当抹灰层厚度大于35mm应采取在抹灰层中加设钢丝网加强措施。
5.2.3 批刮弹性腻子之前清除基层表面粉尘、油污、锈迹等,确保墙面清洁,检查基层牢固度,疏松、空鼓部分应予以铲除,墙面明显突出部位的砂浆疙瘩,应打磨平整;对于吸水性强、比较疏松的基层,应用高渗透性封底界面剂处理,进行封闭和加固。
施工时弹性腻子满批2道~3道,第一道以修补为主,第一道满批,要求批刮平整,不漏底。为避免腻子收缩过大,出现开裂和脱落,一次刮涂不宜过厚,根据不同腻子的特点,厚度以0.5mm~1mm为宜,腻子总厚度一般不超过3mm为宜,刮涂时掌握好刮涂工具的倾斜度,用力均匀,以保证腻子饱满度。
内墙弹性腻子的粘结强度应符合现行行业标准《建筑室内用腻子》JG/T 298的相关规定。5.2.4 防氡涂料涂刷时,应待腻子层实干后方可进行涂刷涂料,一般批刮最后一道腻子后,需要24h(25℃)方可实干。
涂刷防氡涂料前,基础含水率不得大于8%,对于局部湿度较大的部位,可采用烘干措施进行烘干。刷浆时,要求做到颜色均匀、分色整齐,不漏刷、不透底。最后一道刷浆完毕后,应加以保护,不得损伤。5.3 防氡复合地面施工
5.3.1~5.3.3 防氡复合地面施工应在墙面防氡涂料施工完毕后再进行施工,为保证良好的气密性,防氡地面要与墙面防氡涂料有可靠的交接,第一道防氡涂料施工完毕待24h(25℃)后充分干燥完成,方可进行第二道防氡涂料施工(每道施工厚度不得超过150μm),两道涂层间的接缝应错开,为保护好地面防氡涂料不被损坏,应做砂浆或混凝土保护层,保护层厚度不应小于15mm,进行保护。
6 验 收
6 验 收
6.0.1 本条对Ⅰ类建筑中的幼儿园、中小学教室和学生宿舍及老年建筑验收时提出了更高要求,即不大于100Bq/m3。之所以提出更高要求,考虑了以下两方面情况:(1)世界卫生组织(WHO)2009年发布的《室内氡手册》建议将室内氡的年均浓度定为不大于100Bq/m3,我国国家标准《住房内氡浓度控制标准》GB/T 16146也已提出室内氡浓度“目标水平”为年均浓度不大于100Bq/m3。因此,将幼儿园、中小学教室和学生宿舍及老年建筑的室内氡浓度限量值确定为100Bq/m3比较合适,同时也代表了我国“十二五”规划建设小康社会的发展方向。(2)2007年~2010年全国10城市住宅建筑物的室内氡浓度综合调查(涉及人口4000万上下)结果表明:我国住宅室内氡浓度全年平均值在36.1Bq/m3上下,范围在10Bq/m3~203Bq/m3之间;根据调查,在居民正常生活条件下,住宅室内氡浓度超过100Bq/m3的占被调查总户数的3.3%;超过150Bq/m3的仅占被调查总户数的1.0%;超200Bq/m3的仅占总户数的0.14%。因此,可以预计,本规程将幼儿园、中小学教室和学生宿舍及老年建筑的室内氡浓度限量值确定为100Bq/m3后,不会出现大量这类建筑竣工验收时超标、难以交付使用的情况。
6.0.2 空气中氡的检测方法有多种,对于民用建筑工程的验收检测来说,由于检测工作量大,时间要求急,有的检测方法不太适用。因此,本规程只要求所选用的方法的测量结果不确定度不应大于25%,方法的探测下限不应大于10Bq/m3。检测方法的使用及具体要求内容多,不宜放在本规程正文里,另见现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325-2010(2013版)附录A与附录E。
6.0.3 民用建筑工程验收时,抽检房间数比例与现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325一致,但对于工程场地土壤氡浓度大于20000Bq/m3(或土壤表面氡析出率大于0.05Bq/m2·s)以及墙体材料使用加气混凝土、空心砌块、空心砖及工业废渣(粉煤灰、矿渣等)的建筑工程的情况,考虑到土壤氡对室内影响较大以及加气混凝土、空心砌块、空心砖及工业废渣(粉煤灰、矿渣等)氡的析出率较高,因此,提出“抽检房间比例提高到10%,一楼不低于40%,对于有连通地下室的别墅,地下室必检”等要求是必要的。
6.0.8 当采用自然通风的民用建筑室内环境氡浓度检测结果不符合本规程的规定时,须进行确认检验。这是因为本规程6.0.1条表6.0.1中的Ⅰ类、Ⅱ类民用建筑工程氡浓度限量是指室内的年平均氡浓度,而实际检测对于采用自然通风的民用建筑工程按本规程第6.0.7条关闭对外门窗24h后进行,此时测量所得的氡浓度是室内最高的氡浓度。如果测量结果符合本规程规定,则室内的年平均氡浓度肯定小于第6.0.1条的氡浓度限量。如果测量结果不符合本规程规定时,其室内的年平均氡浓度仍然有可能小于第6.0.1条的氡浓度限量,所以,此时须进行确认检验。
确认时,考虑到初次检测的短时间性(一般1h左右)以及关闭门窗检测与实际情况(人时进时出,门窗时开时闭)的差别,工作须分两步进行:第一步,延长测量时间,在对外门窗关闭状态下进行连续24h测量,以24h平均值作为测量结果。如果仍然超标,应检测被测房间对外门窗关闭状态下的换气次数,并按第2款开展下一步工作;第二步,根据监测结果和实测的换气次数换算出房间正常使用情况下(换气次数为每小时0.3次)的氡浓度。如果符合本规定的规定,可评定合格;如果仍然超标,可判定该房间不符合本规程的规定。
第二步根据监测结果和实测的自然通风换算出房间正常使用情况下(换气次数每小时0.3次)氡浓度的主要原因是:根据世界卫生组织《室内氡手册》、现行国家标准《住房室内氡浓度控制标准》GB/T 16146、现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325以及本规程第6.0.1条室内氡浓度限量,室内氡浓度控制的是年平均室内氡浓度值。对于工程验收来说不可能做一年的长期监测,实际工程验收时间要求很短,只能根据监测结果和实测的换气次数换算到正常使用情况下的室内平均氡浓度。根据调查,居民在天气良好情况下一般都有不同程度的开窗习惯,住宅在正常使用条件下,平均换气次数约为每小时0.3次,所以根据检测结果和实测的自然通风换算出房间正常使用情况下(换气次数每小时0.3次)的氡浓度可以判定房间是否超标。6.0.9 本条是现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325-2010(2013版)中第6.0.2条的具体化。如果工程未做样板间,则可不提供样板间室内氡浓度检测报告。
7 室内氡治理
附录A 建筑材料氡析出率测定
附录A 建筑材料氡析出率测定
A.0.1~A.0.3 本附录参照了现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325有关规定,并参考了大量文献以及借鉴了大量实验的结果制定了建筑材料氡析出率检测方法。
对于建筑材料氡析出率测量,早些年不同的科学家提出了多种建筑材料氡析出率测量方法,如活性炭法、密闭腔体法、固体径迹法等等,市面上也出现了专门的氡析出率测量仪。
但是,建筑材料氡析出率的测量方法一直比较模糊。无论是土壤还是建筑材料氡析出率测量,都主要分两个步骤来完成:一是析出氡气体的收集,二是析出氡气体浓度的测量。
析出氡气体的收集主要分为动态收集和静态收集,前者是采用不含氡的载体气体将累积腔中的氡携带出来测量;后者是让氡在累积腔中静态增长,通过测量累积腔中的氡浓度来计算得到析出率。目前,绝大多数方法采用静态累积法收集析出的氡气体。而累积腔通常又可以分为半密闭和全密闭。前者像一个锅盖,罩在测量介质表面,常称“累积盖法”;后者则是一个全封闭结构,介质样品放入腔体内进行氡浓度的累积,常称“密闭腔体法”。
析出氡气体浓度的测量方法和普通的氡浓度测量方法没有什么不同,目前,主要应用的是活性炭法、固体径迹法和连续式测氡仪法等等。其中前两者是静态测量,即通过测量累积腔内的平均氡浓度,给出介质析出率的平均值;后者是动态测量,即通过测量累积腔内的氡浓度增长曲线,给出介质析出率值。
不同的累积方法和氡浓度测量方法组成了不同的建筑材料氡析出率测量方法,不同的方法使用范围和优缺点都非常明显。由于建筑材料样品通常规格不同,需要先将建筑材料切割成规格大小一致的样品,综合考虑泄露和反扩散的影响,选择密闭腔体法收集,连续式测氡仪进行测量。前者保证了密封性的问题,后者保证了测量精度和反扩散的修正。
本规程中综合考虑文献、实验及实际应用中检测数量和检测难度,选取了密闭腔体法测量建筑材料表面氡析出率(图1)。具体考虑了建筑材料含水率、规格、环境温度和湿度等对建筑材料氡析出率测量过程中的影响,制定了建筑材料氡析出率测量的标准方法。
本规程主要选用了建筑施工中常用的建筑主体材料加气混凝土砌块和空心砌块作为实验的主要对象,研究了在不同含水率、环境温度、环境湿度以及不同规格尺寸情况下的氡析出率变化情况。
对于不同含水率(0%、1%、5%、10%、20%、25%、30%、35%、40%和46%)的加气混凝土砌块,其氡析出率分别为0.068、0.275、0.482、0.626、0.828、0.941、1.10、0.927、1.14、1.10Bq/(m2·h)。实验结果表明:加气混凝土试块表面的氡析出率随着加气混凝土试块含水率的增加而增加,并呈对数增长关系。
不同环境温度(18、20、24、28、30℃)时,加气混凝土砌块氡析出率分别为:0.897、0.903、0.920、0.922、0.899、0.908Bq/(m2·h)。实验结果表明:在温度为18℃~30℃时,加气混凝土试块氡析出率基本恒定,变化微小。
不同环境湿度(60%、70%、80%、86%、100%)时,加气混凝土砌块氡析出率分别为:0.692、0.702、0.697、0.693、0.668Bq/(m2·h)。实验结果表明:在加气混凝土砌块含水率变化微小时,加气混凝土砌块氡析出率随湿度的变化较小。但是
图1 建筑材料氡析出率测量示意
1-待测试件;2-测试舱;3-支架;4-测氡仪;5-温湿度计当改变环境湿度时,建筑材料的含水率受环境湿度影响发生改变时,其建筑材料的氡析出率会发生较为显著的变化。
材料尺寸对建筑材料氡析出率的影响主要体现为建筑材料总体积不变的情况下,其单位时间内的氡析出率总量保持不变,而随着加气混凝土试块表面积增加,其表面氡析出率不断减小。另外,测试舱中放入多块相同样品时,被测样品的氡析出率保持不变。放入多块样品时可以提高样品的测量计数,有利于提高测量精度。
获得以上实验结果后,在制定建筑材料相关参数时还需要考虑实际检测过程中的检测难度。对于建筑材料规格尺寸,由于建筑材料氡析出率测量时,测试舱内材料的体积较大时,被测样品的测量计数较多,可以提高测量的精度;同时考虑到含水率、环境温度湿度的控制,体积不能过大。综合考虑加气混凝土砌块的尺寸大小控制为200mm×200mm×200mm,被测数量确定为四块;由于空心砌块易碎,不便切割,只能以原样品尺寸进行测量,数量定为两块。
对于建筑材料的含水率,调研资料显示表明加气混凝土砌块上墙含水率在10%左右,实验室测量的建筑施工时使用的加气混凝土砌块含水率也在10%左右,所以综合确定测量加气混凝土砌块氡析出率时其含水率为10%。而空心砌块上墙含水率在2%左右,为了保守起见(即所测空心砌块氡析出率小于本规程限量时,不会导致室内氡浓度超标;大于本规程限量时,仍然有可能不会导致室内氡浓度超标)测量空心砌块氡析出率时其含水率为5%。
对于环境温度及湿度,由于实验结果表明环境温度在18℃~30℃的范围内,温度对加气混凝土试块氡析出率的影响较小。但是稳定的外部环境对于检测是有利的,故仍然设置了一个温度范围即23℃±2℃,但是温度范围设置的较为宽松。另外,建筑材料氡析出率随湿度的变化影响较小,结合实验结果和文献描述可知环境湿度的改变主要通过改变建筑材料的含水率影响其氡析出率的变化。加气混凝土砌块、空心砌块含水率分别为10%、5%时,箱体内湿度一般为90%以上,如果控制湿度可能会导致样品的含水率下降,从而引起氡析出率的变化。所以对于环境湿度,建筑材料氡析出率标准测量方法中对环境湿度不做特殊规定,只做记录即可。A.0.4 对于建筑材料含水率的控制方法,主要借鉴了现行国家标准《蒸压加气混凝土性能实验方法》GB/T 11969中对含水率的控制方法,采用烘烤后再加湿的手段达到湿度的准确控制。当建筑材料含水率需要控制为5%和10%时,可以先将待测试件放入烘烤箱中,在105℃的温度下烘烤至绝干(连续烘烤10h的时候,试件的质量变化小于0.5%),然后通过向建筑材料表面均匀喷洒水汽至待测含水率对应的重量。为了能让水分在建筑材料内均匀分布,需要放置一段时间,时间为1d~3d。
附录B 防氡涂料氡有效扩散长度测定
附录B 防氡涂料氡有效扩散长度测定
B.0.1 本附录参照了现行国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325有关规定,并参考了大量文献制定了防氡涂料氡有效扩散长度的检测方法。
自防氡涂料出现后,就涉及防氡涂料的效果评价以及不同涂料防氡效果的比较问题,但对于涂料的防氡效果至今未形成统一的标准检测方法。
随着防氡涂料的广泛使用,人们对涂料的效果检测和评价的研究也越来越多,文献表明所谓的防氡是指某种材料的厚度达到其氡有效扩散长度的三倍或以上。反之,则无密封氡气的能力。所以若要明确一种材料在使用过程中是否可以达到防氡的目的,测量计算防氡涂料的氡扩散系数,通过氡扩散系数计算出材料的氡扩散长度,然后查询附录C中的表可以较为直观的判断材料在工程应用中是否有效防氡。但是此方法对于各向同性材料来说是适用的,而对于各向异性材料来说测量所得并非是其氡扩散长度,因为氡气在材料中的扩散并非均匀。为了统一各向同性和各向异性材料的测量方法,在这里引入“有效扩散长度”这一概念,即“当氡气的浓度减少至射气源氡气浓度的1/e时,该点离射气源的有效距离。”
利用图2所示原理,通过测量计算防氡涂料的氡扩散系数,计算出氡有效扩散长度,推算出不同防氡效率下的防氡涂料厚度。
经本规程编制组成员充分讨论,并广泛征集科研人员和实际工程人员的意见后,本规程决定采用计算防氡材料的氡有效扩散长度,通过查询附录C中的表来进行防氡涂料的效果评价。
图2 测量示意图
1-测量室;2-涂料层;3-集氡室;4-测氡仪A;5-测氡仪BB.0.2、B.0.3 由于国内对氡有效扩散长度的测量还处于起步阶段,较为成熟的实验装置及实验方法都不具备。为此,经本规程编制组成员充分讨论和征集业内人士意见后,对防氡涂料氡有效扩散长度的测量方法以及方法中的一些参数做出如下要求:
(1)本规程采用的方法是在一个高氡累积箱上放置涂刷在定性滤纸上的防氡涂料,然后在防氡涂料上方设计一个测量室,通过测量室内氡浓度来计算氡扩散系数,进而计算出氡有效扩散长度。此方法便于维持高氡积累箱中的氡浓度稳定,也便于操作和降低成本。
(2)高氡累积箱中的氡浓度要求稳定在1×105Bq/m3。一般的墙体建筑材料在长期封闭的情况下,其内部的氡浓度低于1×105Bq/m3;一般的土壤在长时间封闭的情况下,其内部的氡浓度也大约在1×105Bq/m3左右。为反映防氡涂料在实际工程中的防氡效果,测试过程中高氡累积箱中的稳定氡浓度数量级定为1×105Bq/m3。滤纸对氡几乎没有阻挡作用,用滤纸作为防氡涂料成型的载体利于涂料的成型。为真实反映防氡涂料的效果和便于比较,在滤纸上涂刷防氡涂料时应按涂料的使用说明进行施工涂刷。
通过对集氡室和测量室内的氡浓度测量,计算出扩散系数k,进而计算出氡有效扩散长度l。为了验证此方法的合理性,说明氡有效扩散长度是防氡涂料的固有属性,进行了不同物质不同厚度氡有效扩散长度的测量。实验结果表明:相同物质不同厚度氡有效扩散长度测量结果一致,不同物质相同厚度的氡有效扩散长度是不同的。测量出氡有效扩散长度后,可以通过附录C中的表查询不同防氡效率的所需防氡涂料的厚度。
附录C 土壤减压法
附录C 土壤减压法
C.0.1 土壤减压系统可以通过设置隔板产生一个负压区而防止氡进入室内。如果整个底板区域都是负压区那空气就会从建筑流向土壤,从而阻止土壤氡进入室内。
在一层楼板与土壤之间留出一个高度100mm~150mm左右的空间,并在此空间铺设粒径12mm~25mm的卵石或粒石,封堵各种裂缝和孔洞,采用风机排风使其处于负压状态,这个负压空间可以有效地阻止氡气从土壤进入建筑室内。
为了创造负压区,在板底下设置一个氡集气坑。然后用排气管道从坑里通到户外。在建筑外面的管道上设置排风机,在架空层形成一个负压区,系统是“主动式”的。若建筑中的空气压力较低则会造成建筑物周围的土壤中的氡气体进入建筑物内,土壤减压系统通过制造压差,使架空层气压低于室内气压,这种气压差阻止了土壤中的氡气进入建筑物内。
主动土壤减压系统也可以被简化运用,如果需要的话还可以再补充排风系统。对于室内空气氡含量有可能超标的新建筑,安装一个简化的系统是一种谨慎和必要的投资,可以减少运营费用。如果采用这种系统后的住宅仍存在氡含量过高的问题,那么再通过增加排风机这种低投入的措施就可以缓解这一问题。C.0.2 图C.0.1中说明如何在一层楼板与土壤之间创造和扩充负压区域,使得空气从室内流向该区域。从而阻止土壤中的氡进入室内。含有氡的空气被管道吸出到室外,氡的浓度也就被稀释。
为使图C.0.1中负压区域更有效,应该在底板放置高渗透性的骨料。若选择的骨料渗透率低,或被地梁或地垄墙阻断,压力场将不能延伸到整架空层。设计时应使压力场延伸到整栋建筑一层楼板下面。为了确保压力场的适当延伸,应在板下铺装100mm~150mm厚的干净粗骨料。
在整栋建筑一层楼板下面铺装骨料的主要目的是为了稳定排气装置,在骨料下方则应铺设土工布可以阻止泥土和骨料混合,骨料上层也应该铺设一层土工布。虽然土工布不能为独立的氡屏障,但它能阻止混凝土渗入骨料层,从而保证骨料层的通透性。C.0.3 在设计之初就定位地垄墙的位置是非常重要的,预先消除建筑的底板阻隔,将会大大减少防氡的成本。负压区通常会由地梁或地垄墙分隔成若干空间,需要在地梁或地垄墙上预留洞口或穿梁排气管,把被地垄墙分隔开的区域联系起来,减少气流流通障碍,其中洞口或排气管直径应为100mm±5mm,间距不应大于3m。
C.0.4 氡集气坑通过底板下的骨料层可以促进空气流通。由于排氡管的末端设在氡集气坑中的排气效率要比埋在骨料层中高很多,因此,在架空层中的适当位置构建一个宽1200mm×1200mm,深200mm的氡集气坑。氡集气坑暴露的最小骨料交界面面积约为排气管入口横截面面积的30倍时是非常有效的。排气管道应水平进入氡集气坑,集气坑应尽可能位于排氡分区中间的位置,垂直的排气管道不应随意设置,而应设置在最便于施工和使用的地方。
此外,排气管道应垂直于氡集气坑。新建住宅为设计者提供了更多选择,使氡集气坑设置更方便,覆盖在氡集气坑上面的底板,应进行适当的结构设计。
氡集气坑的位置应该设置在排氡分区中央的位置,处于中心位置的氡集气坑能够向四周提供更为均匀的压力。C.0.5 氡防治方案中不打算密封各种裂缝时,垂直管道直径至少不应小于150mm,这种尺寸的管道是非常必要的。因为,在不密封的架空层中要得到与密闭架空层相同的低气压场,将需要更多的风量。
在管道的安装过程中,水平管道应至少保证1%的找坡,这点非常重要。如果水平管道没有找坡,管道中的积水会使氡气在其中富集,如果管道出现裂缝,富集了氡气的积水将会流入室内,从而导致室内空气氡含量超标。
整个排氡系统的任何一个环节遭到有意或者无意的破坏,都有可能造成严重的后果,因此,应该在排氡系统上作出足够的标识来防止类似的事情发生。在排氡管道上至少每10m设置一个标识,标识上应该能清楚地标识整个排氡系统的所有组成,以确保建筑未来的使用者不移动或拆卸该系统。在屋顶的出口以及排气管上应附上永久的警示标签,如“该气体可能包含高浓度的氡,在7.5m的范围内不应设置窗口或通风口”。C.0.6 建筑场地为四类以下的土壤氡可在施工时预留电源及其他管线,建筑物使用后若室内氡含量超标,则可直接增加风机,将被动式土壤减压系统改造为主动土壤减压系统。防水电器开关应放在风机附近,以确保在维修时系统处于关闭状态。为防止土壤减压系统排出的高浓度的氡气进入建筑物室内,排气管末端应距离最近的进气口或窗口7.5m以上。
C.0.7 预警系统应包括一个电子压力传感装置,当系统压力降低时,它会激活警示灯或声响报警。除了风机运行外的情况外,还有一些因素可以妨碍排氡系统有效的运行,风机运行正常时,排氡系统未必能正常工作,因此,建议安装空气压力报警器,而不是那种由风机运行状况来决定是否报警的装置。报警装置应安装在一个经常有人查看的区域。住宅小区可将报警装置安放在24h有人监控的值班室内;独栋别墅可将报警装置安放在电子门禁系统旁,以便日常查看。
C.0.8 应封堵底板与负压区之间的孔洞、裂缝、不同材料连接处、管井或管道周边空隙以防止室内的空气渗入架空层中的低压区域,从而保证低压区的压力低于室内压力、减少风机的工作时间,从而延长排氡系统的工作寿命、降低系统的运行成本。
附录D 排氡换气次数简表
附录D 排氡换气次数简表
D.0.1、D.0.2 本附录参考现行国家标准《地下建筑氡及其子体控制标准》GB 16356,对其中的计算和相关参数进行了修改,并建立实验房进行了相关的验证。
当室内氡浓度出现超标的情况时,采用通风降氡是一种控制氡的经济而有效的方法。通风换气的方法,即通过引入室外低氡浓度的新鲜空气来稀释和带走室内的氡及其子体,是室内氡浓度降低和保持在标准所要求的范围内的一种技术措施。
排氡换气次数简表计算的总体思路是:以房间密闭24h后的室内氡浓度值C1为变量,通风后室内平衡氡浓度降至100Bq/m3、200Bq/m3或400Bq/m3以下为目标,来考察室内氡浓度值与换气次数之间的关系,并计算通风所需时间。
在没有通风情况下,室内氡浓度随时间的关系满足下述微分方程:式中,等式右边第一项是建材的氡析出率项,第二项是氡的衰变项,第三项是房间的氡泄露项,第四项是实验房内氡浓度的增加导致往建材内的扩散项。C为室内氡浓度、J0为室内平均氡析出率、S为房间内面积、V为房间体积、λ为氡衰变常数、λ1为房间的漏气率、λ2为反扩散系数。
令λ*=λ+λ1+λ2,并设室内的本底氡浓度为C外,则解方程(3)可得积累时间t后室内氡浓度为:在知道C(房间密封24h后室内氡浓度大小)、C外、λ*(根据实验给出的经验值)、S、V和t(24h)的情况下,可以得出房间内的平均氡析出率J0。得出J0后,假设在无通风和有通风的情况下,房间内的平均氡析出率不发生改变(实际情况下会有所改变,但对于民用建筑来说此数值变化不大)。
在通风情况下,假设在通入新风的初始时刻,室内氡浓度为C1,新风中的氡浓度为G外,新风换气次数为η,由上述已经算出房间内的平均氡析出率J0,则室内氡浓度与换气次数的关系可以满足下述微分方程:在通风的情况下,λ*<<η可以认为λ*=0,所以在确定了J0(室内平均氡析出率)、S(房间内面积)、V(房间体积)、C(控制氡浓度)、G外(新风氡浓度本底)、C1(通风零时刻的室内氡浓度)、f(通风效率,通过实验确定)后,即可以算出不同换气次数下,达到控制氡浓度比如100Bq/m3、200Bq/m3、400Bq/m3时所需要的通风时间。
由上述推导公式算出来的不同换气次数情况下的通风时间,经过建立的实验装置氡模拟实验房验证,与实验情况基本符合。在全国各地,由于本底及通风设计不同,通风时间可能与表中的计算结果有所差异。在这种情况下,可以根据实际情况适当的延长或缩短通风时间。