关节
31.4.3.2.1法式排水管和地板/墙壁裂缝
法式排水沟(也称为沟渠排水或浮板)是一种建筑特征,似乎引起了支持者和反对者的强烈反应。法式排水管只是地下室地基的问题。在纽约和科罗拉多等不同地区,这种平板细节是新房的标准特征,但在其他地方,它几乎是未知的。法国排水系统用于土壤膨胀的地区,如科罗拉多州的部分地区,以保护板墙不受墙体移动的损害。在纽约州中部,法式排水管的主要功能是排走可能从墙上渗出来的水。由于潜在的氡问题,一家国家建筑商已经停止并禁止在房屋中使用法式排水管。该建筑商表示,法国排水管也被发现显著增加室内湿度水平。
可以使用各种处理方法来密封French排水管,防止气体进入。其中一些处理在结构运动的情况下具有裂纹扩展能力。法式排水沟可以密封,仍然保持其排水功能,方法是将沟渠填缝到板顶部以下的水平,并将槽向水池倾斜。这假设水槽盖是嵌在板的表面下面,并且在水槽盖上的水陷阱排水管将水排入水池。图31.14显示了法国排水管处理。
由于施工时密封困难,施工后密封费用高,难度大,建议尽可能避免法式排水沟。
31.4.3.2.2周长裂纹
周边裂缝位于楼板边缘与基础墙之间。这适用于地下室的楼板,爬行空间,和平板地基。作为一个冷接头,这个周边裂缝总是一个潜在的氡入口点。承包商正在建造防氡房屋
排水通道
图31.14密封法式排水管。(改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。)
排水通道
图31.14密封法式排水管。(改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。)
可能会故意制造一个明显的地板/墙壁裂缝,以便于工作和密封。周长伸缩缝由闭孔柔性泡沫条制成。伸缩缝预先装好,使上面的1/2缩进去。可以拉开,为填塞留下空间。另一种方法是用磨边工具打磨地板/墙壁连接处,并用填充物密封。应特别注意密封这一裂缝在板上的房屋,因为接缝往往是不可接近后,房屋的墙壁提高。
31.4.3.2.3节理控制
当大面积浇筑时,一些裂缝是不可避免的。会有冷接缝,因为浇板是小段的,以避免裂缝,或者浇板会裂缝,因为浇量太大。为了指导在任何一种情况下都会发生的不可避免的裂缝,可以通过在板坯表面开槽来制造控制接头。沟槽应该大到足以用填充物密封。冷缝可以使用相同的伸缩缝材料,该材料具有用于板坯边缘裂纹的拉链顶部。
31.4.3.3渗透
每栋房子都有一些穿过楼板或基础墙的最小渗透。经常出现的是水管入口和下水管道出口。常见的附加渗透有地漏、污水坑孔和空调冷凝水排水口。
31.4.3.3.1水管入口和下水道出口周围的开口
通过混凝土的水管入口和下水道出口周围的开口可以很容易地使用嵌缝密封。许多建筑商使用塑料套来保护金属管道在穿过混凝土时不受腐蚀。在这种情况下,可以努力在管道周围留下一个空间,可以用填缝剂或支撑棒和填缝剂密封。同样的技术可以用于管道穿过砌块墙。
根据地漏的细节,大量的土壤气体可以通过大开口进入排水基质。这不仅适用于简单地通过石板洞进入底板区域的排水沟,也适用于其他类型的排水沟。即使是在疏水器中有水的排水管道也会让氡进入一个通道,在这个通道中,排水管的碟形底部进入排水管。建议地漏连接到白天排水的管道时,使用连接处粘接的固体PVC管,或者在疏水阀的房间一侧安装没有未密封接头的疏水管或机械疏水阀。
31.4.3.3.2水底孔
污水坑通常是一个收集点排水系统.根据定义,这是一个非常好的氡收集系统。它必须能接触到地下的大片土壤
地基,所以水更容易流入水池而不是穿透地基。如果根本没有开水池就更好了。底层排水系统可以通过重力排水到日光开口,其作用与污水坑相同,但提供的氡进入路径并不少。如果这是不可能的,那么必须密封的污水坑(在一些地方的代码项目,以防止儿童在其中玩耍)。通过将内部和/或外部的排水管道或层导入水池,水池可以密封密封,仍然可以作为水收集和排泄系统。然后用一个耐腐蚀的盖子密封污水坑,这个盖子凹进去几英寸,形成一个浅污水坑。盖子上装有一个排水装置,所以流过地板的水最终会流入水池。最后,安装一个小型污水池泵,通过一个止回阀将收集在污水池中的水排放到批准的处理设施。这一细节如图31.15所示。
31.4.3.3.3空调冷凝水
有时会安装空调冷凝管道,使其渗透到楼板中,以处理楼板下部区域的水。即使水被困住了,这也可能是一个问题,因为在供暖季节,陷阱往往会干涸。在这一点上,它们成为氡进入通道。建议空调冷凝水管路运行到不会干涸的排水口,或安装冷凝水泵,收集冷凝水并通过疏水阀排出。通常洗衣机的排水管位于地下室附近,可以使用。
31.4.3.3.4裂缝、接头和渗透用密封剂
抗氡应用的砌体密封胶必须具有良好的附着力,耐用和弹性。聚氨酯有射击等级,和一和两部分自流平类型。自流平聚氨酯只能用于水平表面,因为它们非常流动。事实上,如果在被密封的接缝底部有一个小裂缝,自流平的填充物可能会流失。聚氨酯的普及是基于即使在困难条件下也具有良好的附着力,使用寿命长,弹性好,易于获得的组合。共聚物填缝物的性质与聚氨酯非常相似。最近,一些共聚物嵌缝物被包装成特定于氡控制的密封剂。硅树脂嵌缝也用于氡控制,但需要更广泛的表面准备,以获得良好的附着力。许多氡缓释剂已采用硅胶填充物来密封污水池盖和入口端口,因为硅胶填充物制成的密封垫在将来比聚氨酯更容易拆除。丁基填充物易受地下水酸的侵蚀。 Polysulfides have been largely supplanted by polyurethanes because the former are more chemically reactive with asphalts.
填缝时,表面应清洁干燥。记住,这个想法是要得到一个灵活的膜,以桥梁之间的两个表面的裂缝。简单地填充每个裂缝是一种糟糕的做法。制造商通常为他们的嵌缝指定适当的尺寸。
通常这是最小的1/4 x 1/4英寸。对于小的裂缝,可能需要研磨它们更大,以满足填缝制造商的规格。对于大于1/4英寸的裂缝。时,应使用支撑杆来支撑填缝物,以便正确应用。
嵌缝会释放出有机化合物。其中一些是致癌的。这里提醒用户,他们应该有他们使用的任何化学品的制造商数据表。这些表识别了产品使用中的危险方面。OSHA要求承包商为员工提供这些表格,并要求对这些产品进行安全培训。
31.4.4狭小空隙
爬行空间在这里被视为使用基础材料制造机械屏障的一种特殊情况。在本小节中,将讨论通过密封两个空间之间的地板将生活空间与爬行空间隔离开来。一块胶合板是一个相对较好的屏障,以氡气充满爬行空间的空气,与其他材料屏障,它是关节和穿透的问题。主要的入口点是通过房屋地板上的大量电气、供暖和管道渗透,以及通常位于爬行空间的回风管道。房屋和回风管道的气压低于爬行空间,将含有氡的爬行空间空气吸入房屋的生活空间。
在施工过程中,所有可能的渗透之间的爬行空间和房子应该密封,以防止氡进入生活区。可以尝试使用可膨胀的闭孔泡沫密封剂和聚氨酯填塞剂来密封渗透。即使在施工过程中,由于通道有限,密封这些区域也很困难。值得特别关注的领域包括9
1.底层用于排水管的开口,包括浴缸、厕所和淋浴的开口
2.开口的水的供应行
3.电线开口
4.用于加热、通风和空调(HVAC)系统的风道开口
5.热水加热管周围的开口。检查热水管道和木地板之间的间隙的规范要求。这些可能需要特殊的密封剂
6.胶合板之间的接缝。
任何围绕管道疏水阀的密封都必须做到,这样疏水阀仍然可以到达和维修。
暖通空调系统的回风不应由爬行空间提供。最好避免回风管道系统通过爬行空间,但如果必须这样做,那么至少应该用管道胶带彻底密封。然而,应该理解的是,管道胶带可能会变干和脱落。更好的方法是在这些地区使用无缝管道系统。由于在密封方面遇到困难,应避免使用地板托梁和底板作为回风静压室的三面。如果必须使用托梁之间的空间,管道的另一种选择是使用矩形管道来适应空间。
如果隔离爬行空间是使用的抗氡建筑的主要方法,爬行空间通风口的数量和大小应最大化。佛罗里达州的防氡建筑指南35建议每150平方英尺的爬行空间有不少于1平方英尺的通风口。该指南还要求风口的位置提供良好的空气循环跨爬行空间且不应包含寄存器或其他用于闭包的规定。这一要求在寒冷的气候条件下是不切实际的,因为爬行空间里有水管。raybet雷竞技最新如果没有水管需要担心,那么地板就需要很好地绝缘,以确保不会产生巨大的能量和舒适度损失。
除了简单隔离爬行空间外,还应考虑其他抗氡的替代方案,因为在房屋和爬行空间之间获得足够的密封是很困难的。这些替代方案将在下一节中讨论。
表31.2
结果采用通风爬行空间技术
埋
爬行空间水平地下室水平
没有房子。风扇运行(pCi/L) (pCi/L)
表31.2
结果采用通风爬行空间技术
埋
爬行空间水平地下室水平
没有房子。风扇运行(pCi/L) (pCi/L)
1 |
从 |
9.9 |
1.9 |
1 |
2周 |
9.9 |
1.4 |
1 |
2周 |
8.4 |
1.4 |
2 |
从 |
27.8 |
1.8 |
2 |
1周 |
18.6 |
1.2 |
2 |
1周 |
16.7 |
0.9 |
3. |
1天 |
26.4 |
1.3. |
3. |
1天 |
15.5 |
0.9 |
资料来源:改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。
资料来源:改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。
丹佛的一个NEWHEP建造者使用了一种创新的基础技术,同时处理膨胀土和高土壤镭和氡含量的问题。基础开挖超挖至10英尺深。采用沉箱桩支撑10英尺高的钢筋混凝土墙。带梁被螺栓固定在离地面2英尺高的墙上,并安装了由钢“I”型梁和标准尺寸的地板托梁支撑的仔细密封的木质地板。2英尺高的“地下爬行空间”通过在地下室的一个角落安装金属板入口管道来积极通风,通过地上的通风口引入室外空气。一个类似的管道与直列风扇位于对面的角落,通过上方的通风口排出空气。在其中三个建筑工地测得的土壤气体氡水平为3163至4647 pCi/L。土壤中镭226含量为1.05 ~ 1.62 pCi/g。然后在地下爬行空间和地下室进行室内氡测量。在夏季排气扇关闭的情况下,在运行1天、1周和2周后进行测量。结果如表31.2.36所示
31.4.5涂料
如果防水或防潮处理是有效的气体屏障,可以在接缝和渗透处密封,那么可以使墙壁具有抗氡性。美国许多地区的建筑规范中特别列出了可接受的防潮或防水处理;随着新材料的使用,这些清单会定期修订。这些涂料主要应用于地下室墙壁。
术语“防水”和“防潮”经常互换使用。简单来说,任何防水材料也可以用于防潮;反之则不然。防水材料必须能在静水载荷下抵抗水的渗透。防潮材料不期望在压力下阻止水,但确实阻碍水的进入和阻止水通过孔隙的扩散运动。
任何能提供足够防水保护的材料至少应该限制土壤气体的对流运动。适当应用防水材料应有助于阻止压力驱动的土壤气体进入。
住宅基础墙最常见的防潮处理是覆盖沥青沥青的页涂层。该涂料用于混凝土砌体墙,但浇筑混凝土墙不是必需的。在某些地区,这种两阶段处理已经被表面胶结水泥所取代。
橡树岭国家实验室指出,沥青沥青可能受到土壤和地下水化学物质的侵蚀,特别是酸沥青材料在低于冰点的温度下也可能失去弹性。这些特性使得沥青沥青不可靠的防水处理;事实上,它被建筑官员和规范管理员国际(BOCA)、美国建筑官员理事会(CABO)和南方建筑规范国际大会(SBCCI)等规范组织列为仅用于防潮。
一些防潮系统是比沥青沥青更好的气体屏障。其中一些在住宅市场相对较新,但在工业/商业环境中有记录。另一些则被引入了最贵的住宅市场,或者在有问题的地方找到了应用。这些替代品的一个共同特点是它们通常比沥青防潮材料更昂贵。然而,欧文斯-康宁公司(Owens-Corning corporation)对31456处房产进行的一项调查发现,有地下室的业主中有59%报告有漏水。随着无故障建筑地段的供应减少,购房者可能会认为投资是合理的,改进的防潮系统可能会开发以解决氡和水问题同时进行。
下面是一些可供建筑商选择的防水系统。
31.4.5.1煤焦油改性聚氨酯
煤焦油改性聚氨酯是一种冷敷液体防水体系。Sonneborn设计的系统就是这种防水方法的一个例子。以10-15密尔/涂层的速度作为液体应用。涂层干起来很硬,但有一定的弹性。这种材料可能会被地下水中的酸侵蚀,但可以用保护板保护。任何液体防水系统的性能都受到涂抹器能力的限制(很难在垂直表面上实现均匀涂层)。
31.4.5.2聚合物改性沥青
聚合物改性沥青是一种冷敷液体防水体系。与上面提到的Sonneborn系统一样,安装的质量取决于涂药器(很难在垂直表面上实现均匀的涂层)。高等级聚合物改性沥青在弹性、跨裂能力、重密封性能等方面优于煤焦油改性聚氨酯,但在耐化学品性能方面较差。
31.4.5.3膜式防水系统
防水应用作为膜比液体应用系统在这方面有优势质量控制制造工艺保证了过厚。大多数膜体系化学性质稳定,具有良好的裂纹跨越能力。另一方面,有效的防水要求接缝光滑,这样薄膜就不会被刺穿。一些泥瓦匠在半高的水平上使用木刨,然后返回来完成墙的上半部分。这往往会留下两个应用重叠的粗糙部分,这意味着防水人员必须在应用防水膜之前将墙壁磨平。热塑性薄膜的应用方式多种多样——可以贴在墙上,也可以铺在石板下面。热塑性膜具有很高的耐化学品和长寿.橡胶沥青聚乙烯膜与全粘接热塑性膜相比,具有更好的裂缝桥接能力。(松散悬挂的热塑性膜本质上具有明显的裂缝桥接能力,因为它们与墙壁结合在一起。)
接缝和重叠处必须仔细和完全密封,以便使膜起到氡屏障的作用。接缝材料的选择因密封胶的类型而异。应遵循制造商关于密封剂、程序和安全预防措施的建议。
31.4.5.4膨润土
膨润土受潮时会膨胀,形成防水屏障。膨润土以各种形式出售,包括面板和垫子。膨润土不像热塑性薄膜那样耐化学物质,也不耐穿刺。然而,膨润土作为氡屏障的主要缺陷是,它只有在潮湿时才会紧密膨胀。这对于防水材料是可以接受的,但是对于气体屏障是不行的。
31.4.5.5表面粘结水泥
表面粘结砂浆或水泥在一些建筑规范中被提到作为批准的防潮处理,但不是作为防水处理。许多制造商生产浸渍玻璃纤维或其他纤维的水泥和砂浆。其中一些在硅酸盐水泥的碱性环境中可能是化学不稳定的。
使用表面粘合水泥的一种组装技术是将堆叠块干燥,并在两侧涂上水泥。作为一种替代方案,砌块墙通常只在外面涂上一层涂层,作为正面防水。
31.4.5.6水泥防水
许多添加剂可以掺入混凝土中以形成水泥“防水”。这种类型的防水只适用于室内应用,因为它是非弹性的,没有良好的裂缝跨越能力,不能抵抗静水压力。
31.4.5.7室内涂料作为屏障
多种室内砌体涂料可供选择。其中一些已经由美国环保局的AEERL实验室进行了测试。这些试验的结果载于在氡减少技术研讨会上发表的一篇论文中
31.4.6膜
用于控制液态水渗透和水蒸气扩散的塑料和橡胶膜在控制空气运动方面也很有效。如果它们能在连接处和穿透处充分密封,并完好地安装,那么它们也可以为氡的进入提供一个机械屏障。
建筑薄膜已经在全国许多地区普遍用作基板蒸汽屏障。这种材料目前的流行和低成本意味着即使它是一个不完美的屏障,它也值得继续使用。可以在重叠边缘、穿透处和底部密封聚乙烯蒸汽屏障;但是,额外的努力可能不会得到更好的抗氡能力的回报。
在瑞典,在氡含量高的地区不需要衬底膜,密封的衬底被认为是更有效的氡屏障。实现完全密封,完整的基底膜的困难是广泛承认的;然而,即使安装不完美,基底板屏障也可能是值得的。聚乙烯建筑膜(6mil)可以作为混凝土板的备用氡屏障,即使它本身不是一个完整的氡屏障。如果平板上偶然出现的裂缝和孔洞与完好无损的聚乙烯区域对齐,即使有穿孔,屏障也可能继续发挥作用。
综上所述,继续安装蒸汽屏障是值得的,它作为补充有效的防潮功能。在氡源较强的地区,由于氡浓度高或土壤气体流速高,可能需要更全面的安装措施和更昂贵的材料。
31.4.6.1聚乙烯薄膜
聚乙烯薄膜的蒸汽屏障是我国许多地区典型的地基特征。蒸汽屏障的目的是防止水分从板下进入。
任何基底膜的安装都是有问题的,因为一个有效的屏障应该既密封好又完好无损。在楼板下使用聚乙烯的建造者表示,在所有的圈和边缘以及管道穿透周围实现完全密封是很困难的。很难将聚乙烯密封在地基上,因为在浇注过程中,混凝土的重量倾向于将其从墙壁上拉离。在安装过程中,蒸汽屏障也很有可能被戳破。据观察,在安装过程中,即使是厚毡膜中的10毫米聚乙烯也有可能被刺穿。
另一个问题是聚乙烯蒸汽屏障的稳定性。众所周知,聚乙烯会受到紫外线(UV)的伤害。一个氡缓释剂在佛罗里达的石板下发现了聚乙烯,这些聚乙烯在不到15年的时间里就变质了;更常见的情况是,年龄相当的聚乙烯处于崭新的状态。
聚乙烯薄膜是用一系列添加剂制造的,以支持特定的应用。耐久性根据所使用的添加剂、薄膜厚度、紫外线曝光时间、温度波动和其他因素而有所不同。聚乙烯制造中使用的树脂随着时间的推移而改进,因此预期寿命聚乙烯薄膜比20世纪60年代和70年代使用的薄膜更长。目前使用的聚乙烯薄膜的耐久性取决于承包商的选择和适当的储存适当的薄膜。
另一方面,没有证据支持聚乙烯蒸汽浆果因暴露于土壤化学物质而恶化的断言。建筑薄膜是一种低密度聚乙烯。高密度聚乙烯被用于一系列化学品的储存和运输。聚乙烯在化学上是稳定的,但可能受到脂肪烃(如己烷、辛烷)的不利影响。丁烷)和氯化溶剂。它似乎不会与土壤和混凝土中可能遇到的酸和盐发生反应。
聚乙烯涂层牛皮纸蒸汽屏障可在8 x l25英尺卷。6英寸的重叠。用打印线在纸上标出。它们可以用聚乙烯胶带密封。这种材料对承包商很有吸引力,因为它比6毫米聚乙烯建筑薄膜更耐穿刺,但比许多替代产品更便宜。
聚乙烯基膜制造用于危险废物填埋场,泻湖,和类似的应用。已经对其中两种产品进行了测试,以确定它们作为氡扩散屏障的有效性。(在大多数情况下,扩散流被认为是很少或没有意义的氡进入机制相比对流).在中性压力条件下,20mil高密度聚乙烯测试了99.9%的阻挡氡扩散的有效性。在中性压力条件下,一种30毫米的低密度聚乙烯在阻止氡扩散方面的有效性达到98%。
31.4.6.2双层高强度铝箔气泡包装
有一种材料是由双层高强度气泡包与双面铝箔粘合而成。它具有很高的抗压强度,兼作绝缘体。人们担心它的脆弱性和易受针孔刺穿的影响。两个箔面膜可以刺穿,但双重气泡包提供了一些防御完全渗透。穿孔很容易用铝胶带修复,也用在接缝处。制作精良的密封件是防扩散的;然而,气体可以通过胶带的褶皱迁移。该材料的脆弱性被认为是在板下使用或作为外围绝缘的一个重要限制因素。
31.4.6.3双面铝箔包芯玻璃棉布织带
另一种可用的产品有两面铝箔的核心玻璃棉布织带;它被涂上了沥青。薄膜是0.012英寸。厚。这种材料还没有作为防止氡扩散流动的屏障进行测试,但其性能应该与其他箔面产品类似。接缝处用铝胶带密封。
31.4.6.4 PVC膜
在现有房屋的氡缓解工作中,PVC膜已被用作基板膜。它们通常用溶剂密封,并被开发为屋顶膜。
另一种产品EPDM™是一种类似橡胶的材料。它的厚度为60毫米,100英尺× 61-1/2英寸。卷。EPDM也有45毫米厚的25英尺× 60英尺的卷筒。该产品因其耐用性而在爬行空间中作为地面覆盖物而广受欢迎。
31.4.7对土壤施加机械屏障
有人建议,可以在地基下的土壤上设置机械屏障,以防止氡进入建筑物。这样做的好处是不太容易受到居住者行为、未来重塑活动和风扇机械故障的影响。提出了两种方法。一种方法是注入由粘土组成的泥浆,以显著降低土壤的渗透性。这种技术被用于建造泻湖、垃圾填埋场和大坝。第二种方法是在土壤表面喷洒聚合物改性沥青。这项技术已被用于封住垃圾填埋场,以控制甲烷和其他有机化合物的释放。
31.4.8控制土壤气体和氡的排水板
从地下室挖出的土通常用作地基墙的回填土。如果现场材料含有粘土和粉砂,特别是有机粘土和粉砂,则不应出现这种情况。如果当地土壤不适宜,施工人员可以用砾石进行回填。
排水板是砾石回填的替代品。排水板已经使用了许多年,特别是在商业项目和地下的房子.根据运输沙子和砾石的成本,排水板可能是一个具有成本效益的替代方案。
有人假设,靠墙放置的排水板可能提供空气缓冲,可以打破土壤和房屋内部之间的压力连接。这就像用吸管喝水时,吸管上有个洞一样。
31.4.9机械屏障建议摘要
31.4.9.1基础墙的经验法则
1.使用钢筋来限制裂缝。
2.密封管道渗透。
3.砌体墙盖上粘结梁或固体块.
4.防潮墙(砖石墙内外)。
31.4.9.2楼板和底层楼板护栏的经验法则:
1.制作易于密封的板边接头(工具接头或拉链伸缩接头材料)。
2.用聚氨酯填塞周边裂缝和控制接头。
3.用铁丝网加固楼板,防止出现大裂缝,并使用控制接头;填缝控制接头。
4.如果可能的话,排入日光下,或排入干井或下水道。如果你必须使用内部污水泵,密封它。
5.作为预防措施,使用内部基础排水管(除了外部排水管)和4英寸。排到建筑外部的石板下面的2号石头。这样,如果以后发现问题,可以很容易地增加底板通风
这些建议如图31.16至31.18所示。
31.5场地评价
在选址新的住宅建筑时,建筑商希望确定与每个建筑工地相关的潜在氡问题。不幸的是,目前还没有可靠、容易的办法
通风的爬行空间不通风的爬行空间
图31.18爬行空间基础的机械屏障方法概述。(改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。)
通风的爬行空间不通风的爬行空间
图31.18爬行空间基础的机械屏障方法概述。(改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。)
在建筑工地进行的测试结果与随后在该工地建造的房屋中所含的室内氡水平相关联的应用方法。房屋在抵抗氡进入的能力上差别很大。基岩和土壤以复杂的方式与动态房屋行为和环境因素相互作用。导致室内氡浓度升高的因素有太多的组合,不存在简单的相关性。
为了评估在特定地点建造的房屋中发生室内氡问题的风险,研究人员进行了多种类型的测量。常用的测量方法包括9
1.土壤和基岩镭浓度。
2.间质土壤和基岩孔隙中氡的测量。
3.渗透性:土壤或基岩的渗透性
4.机载辐射测量。
除上述测量外,一些研究人员还建议将土壤浓度与渗透性测量结合起来使用如本节后面所述,这些方法已成功地建立了某些现场测量和指数与特定地区和区域的室内氡浓度之间的关系。
尽管研究人员利用地质、辐射和其他现场数据来预测氡高风险区域已经取得了实质性进展,但仍需要进行许多现场测量来充分评估特定地点。需要做出的判断是,首先使建筑具有抗氡性,还是将资金投入场地评估,并可能避免对抗氡建筑技术的需求,更具有成本效益。
31.5.1土壤中的氡
在室内氡浓度大于4pCi/L的建筑物中,大部分氡在土壤中产生,并通过地基开口进入建筑物。土壤中发现的氡气是镭-226衰变的产物,镭-226是一种放射性化学元素,在许多类型的土壤和岩石中都有微量存在。镭和氡是铀238 (U-238)衰变系列的一部分。详见图31.1。铀238通过一系列放射性元素衰变。随着每个元素的衰变,辐射会被释放出来。由于氡是一种气体,它会通过对流和扩散的方式穿过多孔土壤或破碎的基岩。U-238系列中的其他元素不容易在土壤中移动,因为它们是颗粒而不是气体。进入房屋的氡量取决于房屋下方土壤中氡气体或氡母体化合物的含量。土壤的渗透性、下方和附近岩石中断层和裂缝的存在、房屋和土壤之间的开口,以及将土壤气体沿路径移动到房屋的驱动力也会导致总氡水平。 To have a radon problem requires9
1.附近的镭。
2.通道:气体穿过土壤或岩石的通道
3.驱动力.
4.地基上的开口。
31.5.1.1室内氡与现场测量之间的相关性尝试
一些研究试图在土壤中氡或镭浓度与室内氡浓度之间建立简单的相关性。43,44这些变量之间的相关性不显著。
由几何44进行的佛罗里达全州辐射研究说明了抗氡建筑的可变性,以及试图将土壤氡水平与室内氡水平相关联的问题。该研究报告了3000多个配对的土壤氡和室内氡样本。共有77个土壤氡读数大于1000pci /L。土壤氡最高值分别为6587.0和6367.2 pCi/L。有趣的是,两个最高地点对应的室内氡水平分别为6.8和0.2 pCi/L。此外,土壤氡水平超过1000 pCi/L的房屋中,几乎一半的室内氡水平低于4 pCi/L。
Geomet报告的佛罗里达数据已经进行了评估,这些房子按照室内氡含量最高的顺序排列。分析结果如表31.3.4445所示
表31.3
佛罗里达调查土壤氡和相应的室内氡浓度
室内氡浓度
土壤氡浓度
32.4
25.0
1591.1 1846.9 786.9 555.9 200.1 353.9 439.7 3561.3 2144.5
资料来源:改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。
表31.4
瑞典土壤风险分类方案和建筑限制
土壤氡浓度
土壤渗透性
极低渗透性
(如粘土和淤泥)平均渗透率
风险分类
建筑的限制
< 27 g
使用防氡建筑
27 g - 135 g
正常的
> 135克
高渗透性(如砾石和粗砂)
高
使用氡安全的建筑
资料来源:改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。
从表31.3可以清楚地看出,土壤氡测量值在一个数量级上的变化对室内氡水平产生的差异显著小于2倍。基于这些数据,基于土壤氡测量的氡潜力预测是非常值得怀疑的。
在瑞典,根据土壤氡浓度和土壤渗透性,土壤被分为高、正常和低氡风险潜力。利用土壤氡值和渗透性特征来建立土壤分类施工要求如表31.4所示。在瑞典,除土壤氡外,在分类前考虑的因素是渗透性、地面湿度和土壤厚度。显然,瑞典已经决定,要评价一个场址可能存在的氡问题,必须考虑若干因素。使用建议的土壤氡浓度,而不是瑞典土壤分类方案中包含的渗透性指南,对于佛罗里达州调查的许多室内氡测量值大于或等于4pCi/L的房屋,不需要建筑限制。
在佛罗里达州的研究中,有15所测量值大于或等于4pCi/L的房屋的土壤氡浓度小于或等于200pCi/L。这相当于13.5%的土壤气体低于270pCi/L的房屋高于美国环保局的行动标准4pci /L。土壤氡含量超过1350 pCi/L的48所房屋中,有19所(39.6%)的房屋氡含量低于4 pCi/L。这意味着,按照瑞典的指导方针,几乎40%被要求建造“氡安全”的房屋已经低于4 pCi/L。
佛罗里达的调查是一个比较土壤氡和相应的室内氡水平的理想机会。通过专门研究平板房屋,排除了其他变量,包括地下室低于平层的深度,以及爬行空间的高度和通风率。这些变量是在全国大部分地区使用的常见建筑技术中所固有的,因此夸大了将室内空气氡和土壤氡水平相关联的难度。
使用佛罗里达的研究来支持室内和土壤测量之间的相关性的主要缺点是,室内测量是通过3天的封闭室内木炭测量获得的,而土壤氡是通过埋在土壤表面以下1英尺的1个月alpha轨道测量获得的。一般不建议比较木炭和alpha轨迹数据,因为它们是完全不同的测量技术,代表不同时期的氡水平。然而,这项研究受到了大量的质量控制检查,包括在10%的房屋中部署alpha轨道探测器,以获得对木炭罐进行的室内空气测量的检查。尽管测量存在缺陷,但该研究表明,单独测量土壤氡并不是潜在室内氡浓度的可靠预测器。
表31.5
土壤气体氡-222,土壤镭-226,渗透性,RIN和室内氡-222的几何方法
表31.5
土壤气体氡-222,土壤镭-226,渗透性,RIN和室内氡-222的几何方法
土壤气体 |
地下室 |
||||
rn - 222 |
土壤ra - 226 |
磁导率 |
rn - 222 |
||
研究区域(土壤类型) |
(pCi / L) |
(pCi / g) |
(平方厘米× 10-6) |
丽娜 |
(pCi / L) |
Cortland公司(砂砾) |
551 |
NA |
12.0 |
19.0 |
17.2 |
奥尔巴尼公司(沙砾) |
675 |
1.0 |
6.7 |
18.0 |
20.2 |
伦斯勒公司(沙砾) |
1003 |
1.0 |
1.1 |
11.0 |
9.4 |
州宽(砾石) |
602 |
1.2 |
4.1 |
12.0 |
NA |
长岛(沙滩) |
164 |
0.4 |
0.22 |
0.8 |
1.0 |
奥内达加人有限公司 |
1671 |
2.8 |
0.12 |
9.0 |
6.1 |
资料来源:改编自美国EPA《新型住宅建筑抗氡施工技术》
指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护局,华盛顿特区,1991年2月。a RIN = 10[土壤气氡(pCi/L)](渗透性)0.5。
资料来源:改编自美国EPA《新型住宅建筑抗氡施工技术》
指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护局,华盛顿特区,1991年2月。a RIN = 10[土壤气氡(pCi/L)](渗透性)0.5。
31.5.1.2利用渗透率和土壤氡浓度的指标
通过根据土壤氡浓度和土壤渗透性的乘积制定一个指数,可以更好地评估特定地点发生问题的风险。氡指数(RIN)已应用于纽约州三个沙质、砾石土壤地区,并利用土壤氡浓度的几何平均值和土壤渗透性平方根的几何平均值,较有信心地预测了室内氡浓度的几何平均值表31.5总结了这项工作的结果。这项研究还指出了在没有大量额外工作的情况下更广泛地应用这项技术的障碍。首先,当土壤深度到不透水层(地下水位、一些基岩和粘土层)小于10英尺时,该指数必须通过深度因子进行修正。其次,这三个地区的土壤氡浓度仅是纽约州大多数土壤的典型特征。它们的范围从略低于或略高于全州平均水平的砾石氡含量。
使用纽约州砾石土壤的渗透性和土壤氡测量值与瑞典的指导方针进行比较,将得出一项建议,建议在除长岛以外的所有列出地区的大部分新房屋中使用抗氡技术。
在美国环保署辐射项目办公室的新房评估项目(NEWHEP)中,丹佛地区的两名建筑商、科罗拉多斯泉的两名建筑商和密歇根州南菲尔德的一名建筑商在房屋建造期间安装了各种抗氡功能。对室内氡、邻近土壤气体氡和土壤镭含量后续测量的抽样总结如表31.6.36所示
这些数据与表31.3中的佛罗里达州调查数据之间的主要区别在于,NEWHEP数据的这一部分是从正在测试被动抗氡建筑特征的新建房屋中收集的。没有同一地区没有这些内置特征的对照房屋的数据,因此很难将土壤氡测量值与室内氡浓度进行比较。然而,纯被动式建筑技术似乎并不总是导致室内氡水平低于4 pCi/L。
31.5.1.3土壤气体浓度时空变化特征
除了难以将土壤氡测量值与室内氡测量值相关联外,各种实地研究还表明,很难获得具有代表性的土壤气体测量值。土壤气体氡的测量是用渗透计在佛罗里达中部的7所房子
表31.6
科罗拉多州和密歇根州室内氡和土壤氡的测量
表31.6
科罗拉多州和密歇根州室内氡和土壤氡的测量
室内氡含量 |
|||
地下室 |
土壤气体氡 |
镭226在S |
|
没有房子。 |
(pCi / L) |
(pCi / L) |
(pCi / g) |
HECO 7300 |
5.9 |
- |
1.3(90厘米) |
HECO 7395 |
14.5 |
- |
1.3(表面) |
HECO 7395 |
16.7 |
- |
1.9(90厘米) |
HECO 7419 |
5.7 |
710 |
- |
HECO 7423 |
7.9 |
1002 |
1.3(90厘米) |
HECO 7423 |
- |
1779 |
1.4(90厘米) |
HECO 7425 |
1.5 |
620 |
1.3(表面) |
HECO 7425 |
- |
- |
0.7(90厘米) |
HECO 7427 |
3.0 |
1430 |
1.1(表面) |
HECO 7427 |
- |
1316 |
1.4(90厘米) |
HECO 7448 |
11.8 |
930 - |
|
HECO 7455 |
0.7 |
1240 |
0.4(表面) |
HECO 7456 |
2.3. |
996 |
0.6(90厘米) |
HECO 7458 |
7.2 |
2030 |
- |
HECO 7458 |
3.5 |
388 |
- |
HECO 7459 |
0.9 |
1095 |
1.0(表面) |
HECO 7459 |
- |
1014 |
1.9(30厘米) |
半30001 |
1.8 |
- |
* |
半30002 |
0.9 |
- |
* |
半30003 |
4.2 |
- |
* |
半30004 |
1.7 |
- |
* |
半30005 |
3.6 |
- |
* |
资料来源:改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。
资料来源:改编自美国EPA,新住宅建筑抗氡施工技术技术指南,EPA/625/2-91/032,美国环境保护署,华盛顿特区,1991年2月。
渗透仪是一种土壤气体和渗透性测量装置,可以在不同深度对土壤气体进行采样。在这项研究中,氡浓度是在60、90和120厘米深度收集的样本的平均值。从每个房子的院子里,在距离房子地基0.5-4.5 m的地方收集4 - 6个样品。7个小区的土壤氡浓度测量值变化系数为1.3-6.4,平均变化系数为3.1。在新泽西州皮埃蒙特地区的另一项研究中,在7座房屋的正面、侧面和后院测量了46个土壤氡。拿样品3个月alpha径迹样品采自约1 m深度。抓取样本氡测量值在不同房屋之间相差50倍,在同一房屋的不同测试地点之间相差46倍。七所房子的平均变异率为12.9。alpha追踪结果显示,秋季和冬季/春季土壤气体水平之间的季节变化大约有一个数量级的差异。土壤alpha轨迹的结果一般不与抓取采样的结果进行比较。例如,通过抓取样本数据,在一所房子中观察到从前院到后院的氡增加了30倍,而在前院和后院拍摄的alpha轨迹相似。在第二所房子中,观察到相反的情况:在前院和后院收集的抢样差异小于2倍,而在同一院子中alpha轨道测量值的差异为14.46倍。在皮埃蒙特地区的另一项由7户家庭进行的研究中,11渗透率测量值和土壤气体氡浓度的变化很大。每个家庭土壤渗透性的空间变化范围从a10的倍数-10000年。在给定的测试孔中,土壤渗透性的时间变化范围从2到90。在某一地点,土壤气体氡的空间变化范围从小于2倍到200倍不等。对于给定的测试孔,土壤气体氡的时间变化范围从小于3倍到40倍。
从数据可以看出,室内氡浓度尚不能从土壤氡值来预测。设计一种设备和/或技术的可能性并不乐观,建筑商可以依靠它来排除建筑工地潜在的室内氡问题。正如佛罗里达州和新泽西州的数据所显示的那样,每个建筑工地都需要进行多次测量,甚至这些测量结果也可能相差几个数量级。在这块土地被清理干净、完成粗略的分级、挖好地基洞之前,进入房子里真正产生氡气的土壤是困难的,如果不是不可能的话。很少有建筑商在支付了购买地块和挖地基的费用后,会决定不在地块上建造。此外,许多房屋使用从其他地方带来的填充物。除非填土也有特征,否则可能会漏报额外的氡势,或者另一方面,氡进入的实际势可能被夸大。
总而言之,目前,单个建筑地块无法可靠地表征氡势,而且由于已经确定的固有问题,建筑商不应期望能够进行这些测量或付钱给其他人使其可靠。美国环保署和其他研究机构正在继续努力提高氡易发地区的准确预测。
31.5.2附近建筑物中观测到的氡
估计特定地点氡问题风险的另一种方法是检查附近现有建筑物的测量值。在美国环保署针对现有建筑的氡减少示范项目中,那些氡水平升高的建筑通常是通过之前对附近其他建筑的高氡测量来确定的。虽然单个建筑物下方的土壤中可能存在孤立的氡气袋,但大多数易受氡气影响的建筑物所处的地质环境与一般附近或区域的大多数其他建筑物相同。由于影响氡进入建筑物的变量很多,氡含量高的建筑物可能与氡含量低的建筑物相邻。然而,从统计数据来看,在一个社区中存在高架氡建筑或在一个县那么大的区域中存在大量高架建筑,会增加同一地区出现其他高架氡建筑的可能性。
新泽西州克林顿市发生了一个典型的高架氡建筑导致该地区其他高架氡建筑被发现的例子。Clinton Knolls小区的一位业主读到宾夕法尼亚州Reading Prong地区的氡问题后,决定买一个木炭罐来测量他自己房子里的氡水平。当他收到非常高的氡读数时,他通知了新泽西州环境保护部(NJ DEP)。新泽西州DEP调查了该社区,向愿意在其建筑物内检查氡水平的业主提供了木炭罐。一项调查显示,在接受测试的103处房产中,有101处的氡含量高于美国环保署的行动标准,超过一半的房产的氡含量超过行动标准的25倍以上
克林顿的经验可以与宾夕法尼亚州博耶尔镇的氡观测结果形成对比,在那里,氡浓度超过美国环保署行动水平500倍的建筑物被发现毗邻低于行动水平的建筑物因此,在一个社区中存在高氡建筑充其量只是表明氡问题的可能性增加了。
31.5.3机载测量
新泽西州已经能够将空气辐射测量结果与室内氡升高的建筑群联系起来在这项研究中,研究人员将机载y射线谱仪数据与室内氡数据进行了比较,以查看是否出现了任何趋势。对于新泽西州的情况,研究发现,空气中含有6 mg/L当量铀或更大含量异常的地区很可能有氡升高的家庭集群。对于试图以最合理的成本产生最大公共卫生影响的卫生官员来说,这可能是一个有价值的工具。因为它提醒一个地区要警惕,这是有帮助的,但在评估单个地点时可能没有太大的好处。
31.5.4水中氡
在美国发现的氡问题中有2%到5%是由水中的氡引起的到目前为止,在美国观察到的最严重的水中氡问题发生在新英格兰各州。有个人或社区水井的房屋似乎最有可能出现问题,因为这些系统中的水通常不能很好地通气。
氡从岩石或土壤中溶解到地下水中。当水暴露在大气中时,一些溶解的氡会被释放出来。根据经验,家庭用水中氡含量每增加10,000 pCi/L,室内空气中氡含量就会增加约1 pCi/L51 .当水被加热或搅拌时,例如在淋浴时,在个别房间观察到较高的氡水平建筑商应该意识到,房屋需要地下水,因为房屋供水可能存在氡问题。要确定地下水不是潜在的氡源,唯一的方法就是对井水进行测试。一些州和私人公司为此提供测试包。还应注意的是,水中的氡浓度,就像空气中的氡浓度一样,可能有很大差异。
如果一口井还没有钻,附近的一口井可能是潜在氡问题的一个指标。通过使用邻近井的结果来识别潜在的水中氡问题也受到前面提到的相同问题的影响。不能保证邻井生产的水与新井生产的水具有相同的特征,因为它可能来自不同的地层。关于存在水中氡问题的房屋的有限数据表明,有类似水井的相邻房屋有时会产生类似的水中氡问题,有时则不会。然而,很少观察到孤立的水中氡问题房屋。
总之,由于存在水中氡问题的房屋比例很小,因此很少有建筑商需要处理这个问题。然而,如果一所房子建在一个已知有许多房子存在水中氡问题的地区,建议在施工前打井并测试供水。如果在确定水中氡问题之前建造房屋,解决问题可能会更加困难,因为将没有空间用于现有的减少水中氡技术。
31.5.5建筑材料中的氡
在美国,室内氡浓度超过4 pCi/L的建筑中有一小部分可归因于建筑材料。大多数建筑材料问题是由于使用了已知的富含镭或铀的废物,如块状骨料或房屋周围的回填料。美国环保署(EPA)减少氡示范项目所研究的房屋中,没有一所存在任何与建筑材料中氡有关的可识别问题。
建筑商应该意识到这是一个潜在的问题,但是,除非建筑材料被鉴定为富含镭或铀,否则从建筑材料中获得氡的机会是非常渺茫的。
31.6计划通风:机械系统
新建筑提供了规划和安装机械设备的机会,以便将新鲜的室外空气供应到生活空间,并且建筑内外之间的空气压力关系减少了土壤气体的流入。这种方法需要更好地理解水分和气流建立动力学比其他在本章中覆盖。例如,重要的是要了解控制区域间空气压力差将对建筑物外壳凝结风险、土壤气体进入率、居住者的舒适度或增加泄漏的风险以及燃烧装置的下行气流产生什么影响。通过仔细的计划,这些和其他潜在问题的风险可以降低;然而,目前还没有系统的研究来评价这种方法对氡的控制。在尝试设计机械系统和建筑外壳时,许多变量都在发挥作用,这些系统和外壳与环境相互作用的方式对居住者和建筑本身的健康都是最好的。
31.6.1机械系统与气候的相互依赖raybet雷竞技最新
传统上,住宅机械设备一直被视为独立的设备,除了明显的指定用途外,对建筑物的其他部分几乎没有影响。浴扇、烘干机和厨房灶具被认为排出水分、棉绒和烹饪副产品,但对烟囱的性能没有影响。据报道,在一些房子里,情况并非如此壁炉当一个或多个排气扇在运行时,其他燃烧器具会回风52。据报道,房屋中排气装置的运行增加了氡的浓度有人发现,暖通空调配电风机引起的房屋不同房间之间的压力差增大能源成本、54乘员不适、54、55建筑物外壳凝结、55和部分房屋氡浓度。29,56 All of these effects are the result of air pressure relationships created by the interaction of equipment, indoor/outdoor temperature differences,风速,以及湿度和氡的可用性。
在很大程度上,风、温度湿度和氡是住宅设计师或建筑商无法控制的。诚然,良好的排水实践和本章前面概述的技术可以从建筑物中转移水分和氡,但是雨量或者说产生的氡是独立的
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