块型建筑材料表面氡析出率限值研究

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在现代高层建筑中,建筑材料已成为室内氡的主要来源。通过使用氡析出率较小的建筑材料达到控制室内氡浓度的目的,已经成为广泛的共识。然而,目前国内外只对室内氡浓度做出了限制,很少有国家和地区对建筑材料表面氡析出率做出限制,并且当前缺少对室内氡浓度与墙面氡析出率以及建筑材料表面氡析出率之间的关系研究,也缺少对建筑材料表面氡析出率的测量方法和测量影响因素的系统研究。因此开展这些研究,可为通过控制建筑材料的表面氡析出率来控制室内氡浓度以及准确测量建筑材料表面氡析出率提供基础,对室内氡防护有着十分重要的现实意义。本文首先通过对室内氡浓度与墙面氡析出率的关系、建筑材料表面氡析出率与墙面氡析出率的关系进行了理论分析,并通过实验对理论分析进行了验证,从而建立了三者之间的关系;进而根据相关资料的数据和规定由室内氡浓度限值对典型住宅室内墙面氡析出率限值进行计算,并以加气混凝土砌块为例对块型建筑材料表面氡析出率限值进行示例计算,以及对限值的应用进行了一定的讨论。其次,以常用的大孔隙度加气混凝土砌块为实验材料,对采用密闭腔体法测量建筑材料表面氡析出率时的测量影响因素:含水率、温度、湿度、样品数量、样品尺寸以及样品表面的处理方式等对建筑材料表面氡析出率的影响进行了实验分析;并以加气混凝土砌块表面氡析出率的测量为例,根据研究结果对建筑材料表面氡析出率的参考测量方法进行了示例与讨论。主要研究结果如下:1.建筑材料表面氡析出率限值的确定方法1)室内氡浓度变化随时间呈指数变化规律,墙面氡析出率与室内氡浓度之间存在关系式:2)当建筑材料的厚度小于氡在其内部的扩散长度的0.4倍时,在不同氡析出面面积下,其单位时间内从建筑材料表面析出的氡的总量相同,而建筑材料表面的氡析出率与其析出面积成反比关系。3)建筑材料的表面氡析出率与室内氡浓度存在关系式:4)典型居住房间在一般情况下(0.3次/小时的换气率、室内氡浓度限值为200Bq/m~3)的墙面氡析出率限值为34.2Bq·m~-2·h~-1;加气混凝土砌块(尺寸:200mm×200mm×600mm)的表面氡析出率限值为14.7Bq·m-~2·h~-1。2.建筑材料表面氡析出率的测量方法研究研究结果表明:加气混凝土砌块的表面氡析出率与其含水率成对数关系;样品温度和环境湿度主要是通过改变样品含水率来引起样品表面氡析出率变化的;用“全密闭”法测量加气混凝土砌块的表面氡析出率时,密闭腔中样品的数量对其表面氡析出几乎没影响,但增加样品数量有利于提高测量精度;对于一般的块型建筑材料,其样品尺寸的大小对其表面氡析出率有很大的影响,当加气混凝土砌块的厚度小于其内部氡扩散长度的0.4倍时,其表面氡析出率随样品氡析出面面积与样品体积之比的增加而减少。
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