氡的危害及其对可持续建筑的影响

1）氡的危害

氡每年都会造成许多肺癌死亡病例。铀的衰变产物镭，会衰变产生氡气。镭在地表衰变时，氡气被释放进入地表的空气或水中。与地表相比，建筑内部的空气压强较低，如果建筑基础不够密闭，地表混有氡的空气会被吸入建筑内部。有些建筑材料比别的材料含有更多的镭，例如由富含铀的明矾页岩制成的蓝色轻质混凝土，这种混凝土会释放氡。氡还会释放进入地下水，并经由自来水进入靠深井取水的建筑里。

2）指导与控制

氡气是一种无味的惰性气体，人们既看不到，也感觉不到它的存在。氡气会衰变成为危险的氡衰变产物（氡子体）。假如氡或氡子体被人体吸入，粒子会依附在呼吸系统内。在铀衰变中，氡的四种子体都会在50分钟内完成衰变，并且都会释放危险的辐射。在高氡气含量的建筑内吸烟和居住是非常危险的。形成氡气的原因多种多样。市政环境办公室有标示着氡高危险区域的地图。地表面的氡是家庭内氡气最常见的来源。在公寓楼房里，建设中使用的蓝色轻质混凝土是氡的主要来源。氡的含量是可以测定的，因此在建筑的销售过程中，它并不是一个能隐瞒的缺陷。为了将氡带来的问题降到最低，在购买建筑时首先要测量氡的含量。精确的氡气含量测量操作很简单，但需要在一年中采暖期内进行至少两个月的测试。要从实验室或市政环境办公室预定至少两个测量盒，并根据使用说明放置。将测量盒送回之后几个星期就可以取得测量结果。瑞典辐射安全机构估计在瑞典有大约500 000个家庭的氡含量要高于200 Bq/m3^[19]（图1-251）。

（1）新建建筑中的预防措施。在新建建筑中，氡的问题是可以避免的。新建建筑中氡气的主要来源是土壤氡和源自深井的自来水。就氡的危害而言，建筑用地可以分为以下三类：氡含量低，不需特定的预防措施的用地；氡含量适中，需要采取保护设计的用地；氡含量较高，需要采取防氡设计的用地。对于建筑用地氡含量适中的地区需要进行针对氡的预防性设计，这也是瑞典最主要的用地类型。通过阻止地面的空气进入建筑内部，以及设置可调节的机械通风设施，可使得室内氡的含量达到最低。① 在地面、地板以及墙面体之间，不应该有明显的漏洞。② 避免板材边缘的保温材料使地表空气顺着混凝土板边缘进入室内。③ 避免建筑沉降。④ 管道穿过建筑混凝土板基础区域需要保证密闭。⑤ 确保悬浮基础上穿过楼板结构的节点和管道应该是密闭的。⑥ 建筑地面之上的部分也应是密闭的（图1-252）。

（2）氡的防护性设计。在氡高危险区需要进行氡防护性设计。这里要完全确保地表空气无法渗透到建筑内部。要达到这些标准，可以采取以下措施：① 采用边缘加强、密闭的混凝土板或是密封的泡沫玻璃基础，也可使用一层防氡薄膜。② 水管穿过结构处要保证气密。③ 用混凝土做基础外墙。④ 在建筑下面的防水层里使用排水软管，并将它们与穿过建筑或是通向混凝土板外边缘的管道相连。如果需要降低建筑之下的空气压力，可以在管道中安装一个风扇。一个办法是在楼板下和地下室墙上（如果有地下室）设置通风空气间层。从地表进入的空气在通风空气间层内被吸走，而不是进入室内。同时，管道接缝处必须良好密封。另一个方法是采用开敞的柱脚基础，这样地表的空气会被吹走；或是采用通风良好的悬浮基础。但是，为了防止结冰和地板过冷造成危害，还需要为管道、配件以及楼板结构设置额外的保温层。如果室内的氡子体含量太高，就需要检查建筑设计，并准备一些简单的额外弥补措施（图1-253至图1-255）。

（3）改造建筑以改善氡含量水平。对于已建成建筑，有很多措施来处理来自于地面氡的问题。可以将泄漏点密封，或者改变空气在地面与建筑之间的流通的方向。如果没有什么效果，可以加强室内通风，但是新风必须是不含氡的，且必须在建筑内气压较高的时候进行。① 密封裂缝和空隙以防止地表氡进入。② 改变地面和建筑室内的气压。③ 对建筑下部或是悬浮基础进行通风。④ 增加室内通风量。使用填隙材料来填充裂缝与空隙以实现长期的密闭是很困难的。楼板与墙体之间的通风槽不应封闭，以避免潮气对楼板造成损害。吸附氡、氡的疏导以及气垫法都是有代表性的预防措施（图1-256至图1-258）。

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图1-251　瑞典地面氡含量高低分布图

瑞典很多城市都已经发布了这样的地图。资料源于Ekerö的氡地图，瑞典

图1-252　建筑基本构造中的常见泄露问题

1.混凝土楼板与墙体间的渗漏；2.管道穿过结构处以及管套处的渗漏；3.地漏处的渗漏；4.排水沟检查口周围的渗漏；5.强弱电穿线管周围的渗漏；6.由于沉降造成的楼板与墙体的渗漏；7.透气建筑材料的渗漏。资料源于《氡手册》，BFR，1992

（4）建筑材料中的氡。自从20世纪20年代末开始，主要在1945 1975年间，大量用于墙体和楼板结构中的蓝色轻质混凝土，会导致高于可接受含量五倍多的氡含量。要了解在墙体、楼板以及屋顶中隐藏了什么材料并不容易。轻质混凝土的伽玛辐射量是可以测量的。瑞典的一些城市就有辐射探测器出租。正确使用的密封层最多可以将室内的氡含量降低50%。也可以通过加强通风来去除氡。可以通过安装一个附有热交换器并能保持吸入空气与排出废气相平衡的通风系统来加强室内通风。通过安装热交换器进行余热回收可以使能量消耗很低。安装单纯依靠风扇驱动的通风系统通常会使室内产生负压，从而会使地表氡进入建筑，因此它不能作为一个阻止地表氡渗透的预防措施。

（5）自来水中的氡。首先，来自于富含铀的花岗岩区域深井中的水会有较高的氡含量。当自来水打开时，或是在淋浴时，氡进入室内空气。按照瑞典辐射安全机构的说法，水中的氡对人体健康最大的威胁是氡会散发到室内空气中。国际辐射保护研究学会指出，富含氡的饮用水对身体的危害远比以前认为的严重，尤其是对儿童。一些可行的技术措施可以去除水中的氡（详见第2.3节资源保护中的清洁水）。如果水中的氡含量较高，那么室内空气中很有可能也含有氡。