室內(nèi)裝飾裝修材料及家具VOCs釋放目標(biāo)物控制標(biāo)準(zhǔn)若干思考

車(chē)燕萍　張濱　范玉鳳

摘? ? 要：揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響，裝飾裝修材料及家具是室內(nèi)空氣中VOCs的主要來(lái)源。本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證對(duì)裝飾裝修材料及家具的VOCs釋放量閾值要求，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，對(duì)我國(guó)裝飾裝修材料及家具VOCs釋放目標(biāo)物控制標(biāo)準(zhǔn)提出了若干建議。

關(guān)鍵詞：裝飾裝修材料;家具;揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）;標(biāo)準(zhǔn)

1? 引言

揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs，volatile organic compounds）是一類(lèi)物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)，根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的定義，VOCs是指在常壓下，沸點(diǎn)50℃至260℃的各種有機(jī)化合物，是當(dāng)前最主要的室內(nèi)空氣污染物 [1]。室內(nèi)空氣中的VOCs主要源于裝飾裝修材料和家具的VOCs釋放，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，控制裝飾裝修材料及家具的VOCs釋放量，對(duì)提升室內(nèi)空氣質(zhì)量具有很好的促進(jìn)作用。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)形成了較為成熟的室內(nèi)材料VOCs控制標(biāo)準(zhǔn)體系和認(rèn)證制度，對(duì)不同的VOCs提出了較為明確的限值要求。本文擬通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)外室內(nèi)材料VOCs控制標(biāo)準(zhǔn)體系和認(rèn)證制度，為我國(guó)室內(nèi)裝飾裝修材料及家具VOCs釋放目標(biāo)物控制標(biāo)準(zhǔn)提出若干建議。

2? 室內(nèi)裝飾裝修材料及家具VOCs釋放量檢測(cè)基本原理

裝飾裝修材料及家具釋放到室內(nèi)空氣中的VOCs受材料自身物理化學(xué)性質(zhì)、釋放物質(zhì)的理化性質(zhì)、環(huán)境溫濕度條件、房間空間的大小和通風(fēng)換氣狀況、材料使用量等多種因素的影響。在實(shí)際檢測(cè)中，將一定量的材料經(jīng)過(guò)處理后，放在環(huán)境艙中，然后在模擬溫濕度、通風(fēng)等條件下平衡，平衡之后檢測(cè)環(huán)境艙中的目標(biāo)VOCs濃度C0，再通過(guò)下式確定所測(cè)產(chǎn)品的單位面積釋放因子EF[2-3]。

EF=C0[×]N0[×]V0/S0

式中：

C0——平衡后環(huán)境艙內(nèi)測(cè)得的目標(biāo)VOCs濃度，mg/m3;

EF——材料的目標(biāo)VOCs單位面積釋放因子，mg/（m2·h） ;

N0——環(huán)境艙測(cè)試過(guò)程中的換氣速率，次?h-1;

S0——材料試樣的有效釋放表面積，m2。

V0——環(huán)境測(cè)試艙的內(nèi)體積，m3。

在實(shí)際使用中，對(duì)人體健康有直接影響的是人體接觸到的VOCs濃度，下式近似表述了該VOCs濃度與材料目標(biāo)VOCs釋放因子的關(guān)系。

Cs=（EF[×]S）/（N[×]V）

式中：

Cs——最終人體接觸到的目標(biāo)VOCs濃度，mg/m3;

EF——材料的目標(biāo)VOCs單位面積釋放因子， mg/（m2·h） ;

N——房間換氣速率，次?h-1;

S——材料的釋放表面積，m2;

V——房間有效體積，m3。

3? 標(biāo)物閾值的表達(dá)方式

在釋放量檢測(cè)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室采集艙內(nèi)空氣檢測(cè)，通過(guò)采集到的VOCs含量和采樣體積等數(shù)據(jù)計(jì)算艙內(nèi)VOCs濃度C0，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)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》[3]、GB 18580—2017《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》[4]等標(biāo)準(zhǔn)均以艙內(nèi)濃度設(shè)定不同的目標(biāo)物閾值。這種艙內(nèi)濃度對(duì)材料實(shí)際使用條件下的VOCs濃度參考意義有限，由于其單位與GB 50325等室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)單位相同[5]，導(dǎo)致在實(shí)際情況下經(jīng)常出現(xiàn)使用者將兩者進(jìn)行比較的情況，極容易產(chǎn)生誤導(dǎo)。

實(shí)驗(yàn)室也可以根據(jù)材料/艙載荷比（S/V）和換氣率（N）計(jì)算目標(biāo)VOCs單位面積釋放因子EF，其單位一般是毫克每平方米每小時(shí)[mg/（m2?h）]，這是一個(gè)反映到單位面積材料的結(jié)果，但是釋放因子EF實(shí)際上是檢測(cè)過(guò)程量，非專(zhuān)業(yè)人士理解起來(lái)較為困難，且釋放因子EF與材料使用后的預(yù)期效果沒(méi)有必然聯(lián)系，在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中使用并不廣泛。國(guó)際上常用預(yù)期接觸濃度Cs來(lái)制定目標(biāo)物的閾值，艙內(nèi)濃度C0和釋放因子EF均通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果直接計(jì)算得到，預(yù)期接觸濃度Cs則需要根據(jù)材料用量、房間大小、房間通風(fēng)狀況等因素計(jì)算得到。

歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的釋放量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或認(rèn)證要求中廣泛加入了標(biāo)準(zhǔn)房間參數(shù)的指標(biāo)，如歐洲標(biāo)準(zhǔn)模擬房間（European Reference Rooms）規(guī)定：模擬房間內(nèi)部面積為3 m × 4 m，高度為2.5 m，房間內(nèi)體積以30 m3計(jì)算，換氣速率以0.5 次/h計(jì)，這一房間參數(shù)在歐洲的認(rèn)證中被廣泛采用。美國(guó)的加利福尼亞州Section 01350認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人辦公室大小為3.66 m×3.05 m，高度為2.74 m，換氣速率為0.68 次/h[6]。

4? 目標(biāo)物的種類(lèi)和閾值指標(biāo)

揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）是一類(lèi)物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)，具體包含的物質(zhì)數(shù)量難以窮舉，哪些目標(biāo)物需要在標(biāo)準(zhǔn)中加以控制是各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或認(rèn)證技術(shù)要求的重點(diǎn)。國(guó)際上相關(guān)釋放量認(rèn)證遵循的一般原則是，以人體的接觸危害風(fēng)險(xiǎn)為出發(fā)點(diǎn)，不考慮材料種類(lèi)的差異，形成統(tǒng)一的VOCs控制列表，這就導(dǎo)致該列表涵蓋的VOCs種類(lèi)繁多，檢測(cè)費(fèi)用昂貴。在國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中不采用這種處理方式，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中均考慮產(chǎn)品類(lèi)型的差異性，提出了不同的VOCs控制列表。

在VOCs閾值指標(biāo)方面，考慮到裝飾裝修材料及家具在人居環(huán)境中存在的長(zhǎng)期性，其釋放的VOCs濃度應(yīng)不至于在人類(lèi)長(zhǎng)期接觸的條件下對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生不良影響。美國(guó)加州環(huán)保局下屬的環(huán)境衛(wèi)生危害評(píng)估辦公室 （Cal/EPA OEHHA）提出的長(zhǎng)期暴露參考水平（Chronic Reference Exposure Levels， CREL）即采用這一原則進(jìn)行制定的，在CREL閾值濃度以下，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)表明人們（包括其中的敏感個(gè)體）即使長(zhǎng)期接觸（10 年以上）也不會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)。美國(guó)加州規(guī)范Section 01350將CREL中VOCs和甲醛在內(nèi)的35種物質(zhì)列為目標(biāo)物;歐洲標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)物列表名稱(chēng)為最小關(guān)注濃度（Lowest Concentration of Interest， LCI），德國(guó)建筑產(chǎn)品健康評(píng)價(jià)委員會(huì)和德國(guó)建筑技術(shù)協(xié)會(huì)的AgBB/DIBt認(rèn)證，德國(guó)藍(lán)天使環(huán)保認(rèn)證（DER BLAUE ENGEL）和歐洲地毯協(xié)會(huì)GUT認(rèn)證的LCI列表包含170余種VOCs，不同的認(rèn)證體系的LCI列表稍有差別，并且該列表在在不斷改進(jìn)完善。

5? 累加效應(yīng)及其處置方式

室內(nèi)環(huán)境是多種裝飾裝修材料及家具共同作用的結(jié)果，不同的裝飾裝修材料及家具可能會(huì)釋放出同一種VOCs，這種材料用量的累加效在設(shè)定目標(biāo)物和閾值的過(guò)程中必須予以考慮。美國(guó)的加州規(guī)范Section 01350對(duì)該情況的處置方式為——任一材料的預(yù)測(cè)濃度不能大于接觸閾值的一半，可見(jiàn)材料用量的累加效應(yīng)可以通過(guò)對(duì)每種材料進(jìn)行更為嚴(yán)格的閾值設(shè)定進(jìn)行處理。

另一種更為復(fù)雜的累加效應(yīng)為目標(biāo)物的累加效應(yīng)。無(wú)論是長(zhǎng)期暴露參考水平（Chronic Reference Exposure Levels， CREL）還是最小關(guān)注濃度（Lowest Concentration of Interest， LCI），其列表中只給出了不同單一VOCs的閾值，這很難保證在每種單一VOCs均符合要求的情況下，材料中釋放的不同種類(lèi)的VOCs形成的組合不會(huì)影響人體健康，因此，在進(jìn)行閾值設(shè)定的過(guò)程中目標(biāo)物的累加效應(yīng)必須予以考慮。

德國(guó)建筑產(chǎn)品健康評(píng)價(jià)委員會(huì)和德國(guó)建筑技術(shù)協(xié)會(huì)的AgBB/DIBt認(rèn)證和德國(guó)藍(lán)天使環(huán)保認(rèn)證（DER BLAUE ENGEL）體系中，通過(guò)R值計(jì)算的方式控制目標(biāo)物的累加效應(yīng)。

R=[Ri<1]? ? ? ? ? ? ?Ri=Ci/LCIi

式中：

R——所有單一VOCs的Ri值之和，R值應(yīng)小于1;

Ci——單一VOCs的預(yù)測(cè)濃度;

LCIi——單一VOCs的LCI閾值[2，7]。

總揮發(fā)性有機(jī)化合物，即 TVOC （TotalVolatile Organic Compounds， TVOC），一般對(duì)TVOC的定義為揮發(fā)性在正己烷和正十六烷之間的所有有機(jī)化合物總和，通過(guò)對(duì)TVOC進(jìn)行閾值設(shè)定，也可以有效控制目標(biāo)物的累加效應(yīng)。

在累加效應(yīng)處理方面，德國(guó)AgBB認(rèn)證不僅引入了R值，還在認(rèn)證規(guī)范中加入了TVOC和TSVOC（總半揮發(fā)物Total Semi Volitale Organic Compounds）指標(biāo);法國(guó)標(biāo)簽、GUT認(rèn)證和美國(guó)Greenguard認(rèn)證均引入了TVOC指標(biāo);芬蘭的M1認(rèn)證比較特殊，在技術(shù)指標(biāo)方面僅涵蓋了甲醛、氨、致癌物和TVOC，沒(méi)有將LCI列表中的單一VOCs列入，因此該認(rèn)證的TVOC指標(biāo)非常嚴(yán)格。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 18587-2001也包含了TVOC閾值，具體情況見(jiàn)表1。

6? 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)情況

國(guó)際上形成了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO16000系列標(biāo)準(zhǔn)和以ASTM5116為代表的美國(guó)材料測(cè)試協(xié)會(huì)（ASTM）系列標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)成了材料有害物質(zhì)釋放量檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)體系，統(tǒng)一采用環(huán)境測(cè)試艙法進(jìn)行有害物質(zhì)釋放量的檢測(cè)，配合相關(guān)認(rèn)證技術(shù)文件，形成了完善的建筑裝飾裝修材料及家具有害物質(zhì)釋放量控制體系，在材料的VOCs釋放量方面進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)并沒(méi)有形成自己的材料VOCs釋放量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系，部分對(duì)材料VOCs釋放量提出要求的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般都引用ISO系列標(biāo)準(zhǔn)，或針對(duì)本產(chǎn)品制定一個(gè)較為簡(jiǎn)單的方法附錄，不能全面覆蓋多種類(lèi)型產(chǎn)品。

我國(guó)大部分材料VOCs控制標(biāo)準(zhǔn)采用制定含量指標(biāo)的方式，部分有釋放量指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)也采用萃取法、烘箱法等傳統(tǒng)方法進(jìn)行釋放量檢測(cè)。十項(xiàng)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)當(dāng)前最為重要的產(chǎn)品有害物質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)中僅有GB 18587采用了環(huán)境艙法進(jìn)行檢測(cè)，GB 18580-2008采用多種檢測(cè)方法，并將環(huán)境艙法作為仲裁法，詳細(xì)情況見(jiàn)表2。

只有建立并普及了材料的目標(biāo)VOCs釋放量檢測(cè)方法，才能在產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)認(rèn)證中對(duì)材料的目標(biāo)VOCs釋放量進(jìn)行有效控制，由表2可以看出，我國(guó)在釋放量檢測(cè)方法的普及上還有很長(zhǎng)的路要走，我國(guó)應(yīng)當(dāng)盡快建立完善材料目標(biāo)VOCs釋放量標(biāo)準(zhǔn)體系從而為裝飾裝修材料及家具的檢測(cè)認(rèn)證提供有效支撐 [8]。

7? 結(jié)束語(yǔ)

以上部分總結(jié)并對(duì)比了室內(nèi)裝飾裝修材料及家具VOCs釋放量閾值的展現(xiàn)形式及部分關(guān)鍵要點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)室內(nèi)裝飾裝修材料及家具標(biāo)準(zhǔn)對(duì)VOCs的限制還有待進(jìn)一步完善，從而更好地保護(hù)人民群眾身體健康促進(jìn)建筑裝飾裝修材料及家具行業(yè)健康發(fā)展。室內(nèi)裝飾裝修材料及家具標(biāo)準(zhǔn)對(duì)VOCs應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面做出努力：（1）加快完善室內(nèi)裝飾裝修材料及家具VOCs釋放量檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一采用環(huán)境測(cè)試艙法進(jìn)行釋放量檢測(cè)的形式對(duì)產(chǎn)品的VOCs進(jìn)行控制;（2）對(duì)室內(nèi)裝飾裝修材料及家具產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新，將典型的高關(guān)注VOCs列出指標(biāo)，輔以總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）指標(biāo)，控制VOCs的累加效應(yīng)，彌補(bǔ)我國(guó)當(dāng)前階段難以對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行全面控制的不足;（3）根據(jù)我國(guó)自身情況，建立與我國(guó)居民生活習(xí)慣、氣候條件和建筑風(fēng)格相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)房間參數(shù)，便于對(duì)材料的VOCs釋放量控制。

參考文獻(xiàn)：

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國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目：

《家具產(chǎn)品中揮發(fā)性有機(jī)物NQI技術(shù)集成及示范應(yīng)用》（項(xiàng)目編號(hào)2016YFF0204500），《家具產(chǎn)品中揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）綜合釋放機(jī)理、承載模型、限量值的研究》（課題編號(hào)2016YFF0204503）。

作者簡(jiǎn)介：

車(chē)燕萍，上海市建筑科學(xué)研究院（集團(tuán)）有限公司，高級(jí)工程師。