浅谈建筑工程中土壤氡浓度超标的危害及控制措施

(整期优先)网络出版时间:2023-10-16
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浅谈建筑工程中土壤氡浓度超标的危害及控制措施

魏  金

 (上海建工一建集团有限公司)

摘要】施工建筑是人类居住环境的基础,随着生活水平的不断提高,国家对环保的要求越来越严格,而最基本且相关联的就是我们随处可见的土壤,土壤中挥发出来有害气体——氡气对居住环境及人身会造成很大的伤害。本文主要阐述在建筑工程中对土壤氡浓度的控制措施,实施过程中提前检测,根据检测结果采取有效的防范控制措施,通过简单的方法控制氡气的扩散,改善恶劣的居住环境问题,进而推动建筑工程行业向更加环保的方向发展。

【关键词】 建筑工程 土壤氡浓度 危害  控制措施 

随着城市化建设进程的持续深入,在高速发展的现代经济社会,人们越来越关注生态环境,特别是我们的绿色家园;新时代新形势下的民用建筑工程也被灌输了绿色性能的标志,国家也在不断的监管;诸如室内空气甲醛、氡类放射性的气体也成为了人们的关注点,特别是在建筑工程中,受土壤氡析出的氡气体影响,所造成的中毒、致癌等安全事件越发严重。当然,新时代下人民的生活水平和知识储备也不断提升,自然对环保的要求也越来越高,更何况疫情的影响在全球留下来很大的阴影,在这样严峻的形式下,更应该对我们的居住环境进行根源控制。加之氡污染已被列入为第二大致癌物;因此,进一步加强对建筑物土壤中氡浓度、析出的氡气做检测及控制显得尤为重要。

1土壤氡的来源及规范要求

地表深层含有大量的放射性元素,如大家熟知的铀、镭和钍等,其中镭经过衰变产生了氡气,在受到地质活动的作用下,氡气将从地层深处通过抽吸、扩散、地下水流等方式向上流动,再加之地层的地裂使氡气涌向地表的岩石层和土壤里,最后从土壤、岩层以及建筑底板挥发至空气中。参考GB50325-2020的相关强条规定:(1)当民用建筑工程场地土壤氡浓度测定结果大于20000Bq/m³,且小于30000Bq/m³,或土壤表面氡析出率大于0.05Bq/(m2·s)且小于0.1Bq/(m2·s)时,应采取建筑物底层地面抗开裂措施。(3)当民用建筑工程场地土壤氡浓度测定结果大于或等于30000Bq/m³,且小于50000Bq/m³,或土壤表面氡析出率大于或等于0.1Bq/(m2·s)且小于0.3Bq/(m2·s)时,除采取建筑物底层地面抗开裂措施外,还必须按照现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108中一级防水要求,对基础进行处理。

综合分析,土壤氡浓度超标时,为阻止氡气通道,必须采用相应的工程措施来治理。

2土壤氡浓度超标的危害

氡是镭衰变产生的一种气体,它是自然界中一种天然放射性惰性气体。它的比重是空气的7.5倍。藏在我们生活的角落里,无色无味。有实验报告说明,地球上的生物受到大部分辐射都来自于氡,约占55%,而建筑物内的氡气有超出60%来自于土壤,另有将近40%的氡气来自于建筑材料。民用建筑中经常提及到的室内环境空气检测,主要检测的是来源是建筑材料,往往忽略了土壤中释放出来的氡气。如果将建筑物或者人流密集聚会场所建造在地裂区域,那么该区域的人们必然会受到向上析出氡气的辐射,从而导致他们的身体健康受到巨大的影响。氡对人体的危害具体如下:

导致肺癌。氡气对人的危害是终身性的,也是引起肺癌的因素,相比烟草的危害性更大。

氡也会导致人体得白血病,特别是新生儿的抵抗能力差,更容易引起病变,这也是新时代下新装修的房子要测量室内环境空气的原因。

氡气会使人丧失生育能力,导致胎儿畸形等。

另外,氡还可以通过人体脂肪影响人的神经系统,使人精神不振,昏昏欲睡,氡气已成为家居健康的隐形杀手。

3土壤氡的具体控制措施

民用建筑开挖施工前,需提前对场地进行土壤氡浓度检测,当土壤氡浓度超标时,建设项目必须采取相应的治理措施,以减少土壤析出的氡气对人体的伤害,一般来说,可以采取以下几种处理措施来隔绝土壤氡气进入室内,具体有:

(1)利用地下室底板内嵌抗裂钢筋网片,提高底板的抗裂性能,此外,底板浇筑后,加强混凝土的养护措施,保证混凝土的成型质量。

(2)利用地下室防水工程处理,严格采用热熔工艺,形成隔离层,既防水有防氡。

(3)采用专用的防氡材料形成隔离阻断层,在土壤表面和建筑物之间进行隔离,阻断氡气进入建筑内。

综合分析下来,底板增加抗裂措施、地下防水工程优化且增设专用防氡涂料的处理方式最好,因为这样既可以防止地下水,又可以防止氡气的析出,总体成本能亦有效的控制。

4土壤氡浓度检测、超标控制治理措施的具体实施案例

大理颐老院二期项目总用地面积61768.8平方米,总建筑面积约47831.72 平方米,地上建筑面积约40630.26平方米,地下建筑面积约7201.46平方米,其中地下车库面积约6010.66平方米。项目位于云南省大理白族自治州大理市大理镇上末村,原感通山庄以北,东南面紧靠感通别墅区和大理苍山小院别墅区,西北面紧邻苍山保护区,面迎洱海,背靠苍山。项目用地为医卫慈善用地/医疗卫生用地,建设内

容性质为老年人照料设施,建筑均为多层建筑,为国际乐养社区,功能主要为集养生、养老为一体的高端养老服务,并配套相应医疗服务功能。鉴于该项目的要求较高,且为老年人的居住场所,对空气环境的要求也是更高的。

在大理颐老院项目中,依据《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB50325-2020规定的方法:测量区域范围与工程地质勘察范围相同,在工程地质勘察范围内布点,以间距10m作网格,各网格点即为测试点,当遇较大石块时,可偏离±2m,总布点数不应少于66个,布点位置覆盖基础工程范围;取样测试时间宜在8:00~18:00之间,现场取样测试工作不应在雨天进行,如遇雨天,应在雨后24h进行;在每个测试点,采用专用钢钎打孔,孔的直径宜为20mm~40mm,孔的深度宜为500mm~800mm;成孔后,使用头部有气孔的特制取样器,插入打好的孔中,取样器在靠近地表处进行密闭,然后抽气3次,取3次抽气的平均值作为该点的土壤氡浓度。

检测仪器采用FD216环境氡测量仪、温湿度计、高原型空压盒气压表等;检测结论:所抽检66个区域有52个点土壤氡浓度平均值不大于20000Bq/m³,符合规范要求,该区域范围可不采取防氡措施;有14个点土壤氡浓度平均值大于20000Bq/m³,不符合规范要求,该区域范围需采取建筑物底层地面抗开裂措施或防氡措施。

在项目实施过程中,土壤氡浓度超标的区域垫层上采用了BY01水性厚质低表面处理防腐涂料(专用防氡涂料)、4+3厚双层SBS改性沥青防水卷材(型)、50厚C20细石混凝土保护层、防水混凝土底板(厚度300mm,抗渗等级为P6~P8)的做法,对应所采取的措施实施前、实施后做了试验检测对比,主要指标为氡析出率;垫层及防氡措施施工前现场试验检测两处氡析出率为0.0687Bq/(m2·s)(氡源-A)、0.0594Bq/(m2·s)(氡源-B),待防氡措施及防水底板实施完成后再次对现场相应位置进行试验检测,其两处氡析出率为0.0034Bq/(m2·s)(材料覆盖后氡源-A)、0.0031Bq/(m2·s)(材料覆盖后氡源-B)。

两次试验结果清晰可见,氡析出率下降明显,是降低建筑物室内氡浓度的有效措施,起到了隔离阻断作用,效果显著。需要注意的是,BY01水性厚质低表面处理防腐涂料(专用防氡涂料)可以采用涂刷及喷涂的方式,实际操作来讲,喷涂的效果好,既能保证厚度,又能确保密闭性及感官质量;卷材的实施需要采用热熔工艺,既能防水、又能作为防氡隔离层。与传统的防氡处理措施来讲,此方法经济有效且施工简便,社会效益显著。

5结语

绿色环保的居住环境是当前建筑工程发展的趋势,结合建筑、岩土及材料领域目前的情况来看,民用建筑工程中针对土壤氡浓度超标的治理措施也比较多,如何去防治也根据不同地区的要求或者项目的特殊性去处理,当然从理论上能满足要求的隔离措施不一定适用于每一个项目,还需要从具体的施工工况、地质勘察以及经济成本来等方面采取针对性的控制措施。随着绿色建筑的不断更新换代,我们建筑人要想建造绿色家园,只有从地质勘察、土壤氡源检测、装修材料选样等项目特征充分了解的基础上,做好前期策划,应用新技术、新材料、新工艺、保持创新思维及实践精神等,才能确保我们的绿色家园在建造的过程中,针对每一项挑战能轻松地化解,面对难特点能游刃有余的应对;相信随着土壤氡防治措施的不断尝试及深入研究,工程各个领域的土壤氡浓度超标的问题以及土壤氡污染的问题将会得到强有力的控制。

参考文献:

【1】中华人民共和国住房和城乡建设部;《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB50325-2020

【2】李宁,徐清伟;浅谈民用建筑工程中土壤氡的危害、检测与控制;《城市建设理论研究(电子版)》;2015-01-25

【3】叶长青,何正亚,沈念俊;浅析合肥地区场地土壤氡浓度值分布;《安徽建筑》;2016-10-10

【作者简介】魏 金(1991-),男,大学本科,工程师。联系地址:联系地址:上海市福山路33号(200120),电话:(021)50819399

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