室內(nèi)環(huán)境測試艙性能指標(biāo)及測試方法的探討★

李劍光 李趙相 唐光磊 張 希

(1.天津市建筑材料(集團(tuán))控股有限公司，天津 300381； 2.天津市建筑材料科學(xué)研究院，天津 300381；3.天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心，天津 300381； 4.天津天盈新型建材有限公司，天津 300381)

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室內(nèi)環(huán)境測試艙性能指標(biāo)及測試方法的探討★

李劍光1李趙相2,3*唐光磊4張 希2

(1.天津市建筑材料(集團(tuán))控股有限公司，天津 300381； 2.天津市建筑材料科學(xué)研究院，天津 300381；3.天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心，天津 300381； 4.天津天盈新型建材有限公司，天津 300381)

結(jié)合國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，從空氣流速、供氣率、空氣交換率、相對濕度、密閉性、背景濃度、回收率等方面，闡述了室內(nèi)環(huán)境測試艙各性能指標(biāo)要求的統(tǒng)一參數(shù)，并說明了各性能指標(biāo)的測試方法，以期為室內(nèi)環(huán)境測試艙相關(guān)研究提供參考。

環(huán)境測試艙，室內(nèi)污染物，空氣流速，吸附率

室內(nèi)環(huán)境測試艙目前主要用于木質(zhì)板材及制品、地毯、建筑裝飾裝修材料、建筑膠粘劑、木質(zhì)材料及家具、改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的裝修材料和裝飾裝修材料的污染物凈化率及分解率、空氣凈化器等樣品的檢測分析[1-8]及科學(xué)研究工作。而使用環(huán)境測試艙開展的科學(xué)研究有：各類室內(nèi)產(chǎn)品中的有害有機(jī)污染物釋放率及釋放特征和各種影響因素的影響研究、開展釋放數(shù)據(jù)特性驗(yàn)證模型用于預(yù)測分析有害有機(jī)污染物釋放量的研究、發(fā)展建筑建材產(chǎn)品中有機(jī)污染物含有量與室內(nèi)釋放量之間模型的建立研究、根據(jù)有機(jī)污染物釋放數(shù)據(jù)或預(yù)測模型對室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行評價研究、針對改善降解室內(nèi)環(huán)境污染物產(chǎn)品的研發(fā)及作用基理研究、評價固體廢棄物資源化利用中對室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的影響[9-12]。隨著利用室內(nèi)環(huán)境測試艙研究成果的實(shí)施應(yīng)用，其中國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中針對室內(nèi)環(huán)境測試艙產(chǎn)品及利用其檢測產(chǎn)品時，對其各性能指標(biāo)的要求值高低有差異，本文對室內(nèi)環(huán)境測試艙性能指標(biāo)的要求進(jìn)行了闡述與總結(jié)，從標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)統(tǒng)一的角度指出了其性能指標(biāo)合理的指標(biāo)，并對其性能指標(biāo)的測試方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以期能夠?yàn)槭覂?nèi)環(huán)境測試艙相關(guān)成果的應(yīng)用提供參考。

1 國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求

目前室內(nèi)環(huán)境測試艙性能指標(biāo)涉及的國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括LY/T 1612—2004甲醛釋放量檢測用1 m3氣候箱裝置、GB 50325—2010民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染物控制規(guī)范(2013版)、《建筑裝飾裝修材料揮發(fā)性有機(jī)物散發(fā)率測試方法 測試艙法》(征求意見稿)等等[1-8]。各主要標(biāo)準(zhǔn)中室內(nèi)環(huán)境測試艙性能指標(biāo)的具體要求見表1。

表1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中室內(nèi)環(huán)境測試艙性能指標(biāo)的要求

隨著國內(nèi)環(huán)境測試艙制作技術(shù)水平的提高，以及對產(chǎn)品污染物檢測條件的嚴(yán)格要求，國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[3,4,8]中還對回收率或吸附率和空氣交換系數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了要求，其相關(guān)性能指標(biāo)的要求也在不斷增加[8,13]。

2 性能指標(biāo)評價

1)空氣流速。目前環(huán)境測試艙風(fēng)道及循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置水平較高，完全可保證環(huán)境測試艙內(nèi)空氣的均勻性及流動形式，宜將室內(nèi)環(huán)境測試艙樣品表面附近空氣流速要求為0.1 m/s～0.3 m/s，從而確保了環(huán)境測試艙內(nèi)監(jiān)測污染物濃度的均勻性。環(huán)境測試艙內(nèi)空氣流速可通過兩種方式測定：一是根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求放置樣品后，在距離測試樣品表面不應(yīng)少于20 mm處有代表性的位置，利用已布置或重新設(shè)置的風(fēng)速檢定裝置測試主導(dǎo)風(fēng)向的風(fēng)速值，讀取數(shù)據(jù)10次，結(jié)果以平均值計(jì)[7]。二是在環(huán)境測試艙空載下進(jìn)行測量，每個測量點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)10次，結(jié)果以各測量點(diǎn)的平均值計(jì)：當(dāng)艙容不大于6 m3時，空氣流速測量一點(diǎn)，位于艙內(nèi)的幾何中心；當(dāng)艙容大于6 m3時，應(yīng)以艙內(nèi)幾何中心為起點(diǎn)，沿長度方向的中心線上每隔0.8 m設(shè)一個測量點(diǎn)[8]。

2)空氣交換率。環(huán)境測試艙的空氣交換率設(shè)置值總體可滿足(0.2～2.0)次/h，而目前測試常用設(shè)定值為0.5次/h和1.0次/h，其空氣交換率設(shè)定后的允許偏差應(yīng)滿足±(空氣交換率設(shè)定值×5%)次/h。

環(huán)境測試艙的空氣交換率可通過三種方式測定：第一，根據(jù)設(shè)備使用流量計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行空氣交換率的測量范圍和調(diào)節(jié)偏差的測試[6]；第二，在環(huán)境測試艙空載時，設(shè)定溫度(23±2)℃、相對濕度(45±5)%，測量一定時間內(nèi)(>1 h)進(jìn)氣口的流量值，求每小時的流量平均值，與設(shè)定值做比較[3,4,8]；第三，按照GB/T 18204.19—2000中的要求測定空氣交換率。

3)溫濕度指標(biāo)。目前室內(nèi)環(huán)境測試艙設(shè)定溫度已可達(dá)到(10.0～30.0)℃，而相對濕度也可達(dá)到(30.0～80.0)%。因溫濕度對樣品污染物的釋放特征影響很大，應(yīng)確?？刂茰貪穸鹊木_度，故室內(nèi)環(huán)境測試艙艙容不大于1 m3時，要求溫度偏差為±0.1 ℃、相對濕度偏差為1.0%，而當(dāng)其艙容大于1 m3時，要求溫度偏差為±0.5 ℃、相對濕度偏差為3.0%。此外，還應(yīng)從溫濕度的波動性、均勻性上進(jìn)一步作出要求[7,8]，以保證環(huán)境測試艙整體的溫濕度性能指標(biāo)處于嚴(yán)格控制狀態(tài)，為樣品檢測及科研數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提供保障。環(huán)境測試艙溫濕度的偏差、波動性、均勻性測試時，測試點(diǎn)位置及數(shù)量和測試方法按照J(rèn)G/T 344中附錄A進(jìn)行[7]。

4)空氣泄漏率。環(huán)境測試艙整體的氣密性用空氣泄漏率性能指標(biāo)來評價。環(huán)境測試艙在1 kPa正壓運(yùn)行時，其空氣泄漏率要求不大于(0.5%×艙容/min)m3/min 或不大于(5%×供氣率)m3/min，氣密性也可以空氣交換率不大于0.03 次/h作為要求?？諝庑孤┞蕼y試方法包括恒壓檢漏法[3,4,8]、壓差檢漏法[3,4,8]、空氣交換率檢漏法[7]。恒壓檢漏法和壓差檢漏法均需保持艙內(nèi)溫度恒定，偏差±0.5 ℃，整個檢測過程應(yīng)記錄艙內(nèi)溫度的變化。

5)背景濃度。環(huán)境測試艙單體的背景濃度應(yīng)該不大于0.006 mg/m3，其中單體包括甲醛、苯、苯酚等，而其TVOC的背景濃度應(yīng)不大于0.05 mg/m3。同時應(yīng)對環(huán)境測試艙空氣凈化裝置凈化分解后進(jìn)入艙內(nèi)的空氣空白濃度作出要求[7]。背景濃度測試方式首先是按被測樣品的測試條件設(shè)定環(huán)境測試艙內(nèi)溫度、相對濕度和空氣交換率，空載運(yùn)行5 h以上使其穩(wěn)定，其中環(huán)境測試艙的常規(guī)設(shè)定條件為：溫度(23±1)℃、相對濕度(45±5)%、空氣交換率0.5 次/h或1.0 次/h；其次按照GB 50325，GB/T 31106等相關(guān)測試方法測定甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等的濃度[1,3,5,7,8]。

6)回收率和吸附率?；厥章屎臀铰适且粚ο嗷?yīng)的性能指標(biāo)，本節(jié)僅從回收率方面說明室內(nèi)環(huán)境測試艙的性能指標(biāo)。隨著國內(nèi)室內(nèi)環(huán)境測試艙中艙體及配套材料的選擇類型和處理技術(shù)水平的提升，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對回收率性能指標(biāo)進(jìn)行了要求：在一定的溫度(23±2)℃、相對濕度(45±5)%條件時，環(huán)境測試艙的回收率應(yīng)不小于80%；而回收率的測試試驗(yàn)是將與實(shí)際檢測時被測物質(zhì)濃度同一量值水平的給定地目標(biāo)化合物的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)投入到環(huán)境測試艙內(nèi)，以72 h后測定目標(biāo)化合物的濃度除去目標(biāo)化合物的本底濃度評價回收率[3,4,8]。

7)空氣交換系數(shù)。室內(nèi)環(huán)境測試艙的空氣交換系數(shù)性能指標(biāo)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中作出了要求：空氣交換系數(shù)不小于90%；對于空氣交換系數(shù)可使用測試試件或與測試試件相同尺寸的惰性材料，如玻璃板、不銹鋼板等，采用濃度遞增法或濃度遞減法進(jìn)行測定[3,4]。

3 其他要求

在自然或等效光源下應(yīng)采用目測或手動檢查的方式對外觀結(jié)構(gòu)項(xiàng)目進(jìn)行檢測，還應(yīng)對環(huán)境測試艙的電氣系統(tǒng)按照GB 4793.1—2007中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測試[2-8]。此外，在使用過程中應(yīng)充分保證環(huán)境測試艙的使用環(huán)境條件，并能夠滿足連續(xù)運(yùn)行不小于28 d[2-8]。

對于環(huán)境測試艙的氣體均勻度性能指標(biāo)應(yīng)按其空載時任意兩采樣點(diǎn)之間的參考標(biāo)準(zhǔn)的濃度相對偏差不大于5%進(jìn)行要求[8]?？諝饬飨?qū)悠肺廴疚镝尫诺挠绊懖豢珊鲆?，有必要采用相?yīng)的技術(shù)對環(huán)境測試艙內(nèi)的空氣流向進(jìn)行測試分析[13]。

4 結(jié)語

室內(nèi)環(huán)境測試艙因具有可模擬產(chǎn)品污染物真實(shí)的釋放狀態(tài)，且屬于無損檢測分析方式，故近年來與其相關(guān)的成果得到了快速地發(fā)展，而國內(nèi)先后頒布實(shí)施的國標(biāo)、行標(biāo)對于其性能指標(biāo)的要求有差異，今后在修訂或者制定新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范時應(yīng)爭取將各性能指標(biāo)的要求進(jìn)行統(tǒng)一。

[1] GB/T 18580—2001，室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放量[S].

[2] GB 18587—2001，室內(nèi)裝飾裝修材料 地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質(zhì)釋放限量[S].

[3] GB/T 29592—2013，建筑膠粘劑揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)及醛類化合物釋放量的檢測方法[S].

[4] GB/T 29899—2013，人造板及其制品中揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量試驗(yàn)方法 小型釋放艙法[S].

[5] GB/T 31106—2014，家具中揮發(fā)性有機(jī)化合物的測定[S].

[6] LY/T 1980—2011，揮發(fā)性有機(jī)化合物及甲醛釋放量檢測艙[S].

[7] JG/T 344—2011，建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙[S].

[8] GB/T 31107—2014，家具中揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測用氣候艙通用技術(shù)條件[S].

[9] 羅文圣，興 豐，井學(xué)偉，等.室內(nèi)空氣中甲醛濃度與人造板使用量的關(guān)系[J].木材工業(yè)，2006，20(5)：24-26,44.

[10] 李光榮.大氣候室測定板式家具揮發(fā)性有機(jī)化合物的研究[D].北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院，2010.

[11] 嚴(yán) 彥，王光學(xué)，楊 旭，等.木質(zhì)人造板材甲醛釋放規(guī)律的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2003，23(1)：134-137.

[12] 秦華鵬，劉陽生.室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物釋放過程的數(shù)學(xué)模型[J].環(huán)境污染與防治，2006，28(2)：96-99.

[13] 周麗麗，陳會明，宋乃寧，等.有害物質(zhì)環(huán)境測試組合艙的研制及性能評價[J].環(huán)境工程學(xué)報，2013，7(9)：3525-3530.

The research of performance indicators and testing methods in the indoor environmental chamber★

Li Jianguang1Li Zhaoxiang2,3*Tang Guanglei4Zhang Xi2

(1.TianjinBuildingMaterialsGroupCo.,Ltd,Tianjin300381,China; 2.TianjinResearchAcademyofBuildingMaterialScience，Tianjin300381，China; 3.TianjinBuildingMaterialsQualityInspectionCenter，Tianjin300381，China; 4.TianjinTianyingNewBuildingMaterialsCo.，Ltd，Tianjin300381，China)

Combining with related standards, the paper illustrates the unified parameter of indoor environment chamber in the requirements of performance indicators from the air velocity, air-delivery ratio, comparative degrees, leakproofness, background concentration, recycling ratio, indicates the measurement for these indicators, so as to provide some reference for the research on the indoor environmental chamber.

environmental chamber, indoor pollutant, air velocity, absorption ratio

1009-6825(2016)10-0201-02

2016-01-21★：天津建材科研院科技項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：JCY2014-04-015)

李劍光(1960- )，男，高級工程師; 唐光磊(1986- )，男，助理工程師; 張 希(1990- )，女，助理工程師

李趙相(1988- )，男，工程師

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