全屋定制家具的揮發(fā)性有害物質(zhì)控制標準分析及建議

(上海市建筑科學研究院(集團)有限公司，上海 201108)

家具的有害物質(zhì)釋放是室內(nèi)空氣污染物的重要來源，各類揮發(fā)性有機化合物(VOC：volatile organic compound)、甲醛等是主要的有害物質(zhì)[1]。全屋定制家具以各類板材為主要基材，根據(jù)消費者的個性化需求而制作，通過一站式測量、設計、安裝呈現(xiàn)給消費者統(tǒng)一風格的家具；同時，全屋定制家具通過模塊化設計、生產(chǎn)、運輸和安裝，能夠極大限度地節(jié)約成本，呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的趨勢[2-4]。近年來家具導致的室內(nèi)空氣污染事件時有發(fā)生，全屋定制家具生產(chǎn)過程中會使用到木材、油漆、膠黏劑等材料[5-6]，可能產(chǎn)生有害物質(zhì)釋放，從而污染室內(nèi)空氣，給人體健康帶來危害。本文總結了當前人造板揮發(fā)性有害物質(zhì)控制相關有效標準，總結了這些標準的協(xié)調(diào)性和對全屋定制家具產(chǎn)品的適用性，對全屋定制家具需要控制的揮發(fā)性有害物質(zhì)及其控制方式提出了建議。

1 家具揮發(fā)性有害物質(zhì)控制相關標準

我國人造板相關有害物質(zhì)控制標準主要包括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 》、GB 50325-2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標準》、GB/T 35601-2017《綠色產(chǎn)品評價 人造板和木質(zhì)地板》和HJ 571-2010《環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求 人造板及其制品》。

人造板材在制作過程中大量添加使用膠黏劑，這些膠黏劑被深度封存在板材中，可能會造成甲醛的大量、持續(xù)釋放，導致室內(nèi)空氣污染，我國人造板相關標準均對甲醛釋放量提出了明確的要求[7-8]，詳細情況見表1。

這些標準對產(chǎn)品的有害物質(zhì)釋放量提出了要求，但存在如下問題：

(1)甲醛的要求和檢測方法不統(tǒng)一。GB 18580-2017、GB/T 35601-2017、GB 50325-2020和HJ 571-2010均對產(chǎn)品的甲醛釋放量提出了要求，GB/T 35601-2017的要求更為嚴格，HJ 571-2010中甲醛的檢測參照GB 18580-2001的規(guī)定進行。

(2)目標物質(zhì)范圍較窄，且不統(tǒng)一。GB/T 35601-2017對產(chǎn)品的苯、甲苯、二甲苯、甲醛和TVOC釋放量提出了要求，是目標物要求范圍最多的一份標準；HJ 571-2010對產(chǎn)品的甲醛和總揮發(fā)性有機化合物(TVOC：total volatile organic compounds)釋放量提出了要求；GB 18580-2017和GB 50325-2020僅對板材的甲醛釋放量提出了要求。相比于AgBB、藍天使、CA Section01350認證列出的數(shù)百個目標物，目標物范圍過窄。

表1 人造板甲醛釋放量標準

表2 除甲醛外的其他目標物比較

(3)進艙測試前樣品的平衡時間規(guī)定不一致。HJ 571-2010的所有檢測項目和GB/T 35601-2017除甲醛外的檢測項目，標準中均未明確進艙測試前試樣的平衡時間；GB 18580-2017規(guī)定樣品進艙前需要在指定環(huán)境中平衡(15±2)天，GB 50325-2020則規(guī)定樣品進艙前需要在指定環(huán)境中至少平衡1天。

(4)測試過程中的環(huán)境艙運行條件不統(tǒng)一。GB/T 35601-2017的采用了兩種不同的方法測定甲醛和其他揮發(fā)物，測試過程中使用的溫度、換氣率、載荷比等環(huán)境測試艙運行關鍵參數(shù)有較大差異，難以同時進行測試獲得全部檢測結果；HJ 571-2010的甲醛和TVOC兩個項目測試過程中使用的環(huán)境測試艙運行參數(shù)相同，可以節(jié)約一定的資源成本，但該標準規(guī)定的運行條件與其他標準均不同。

(5)采樣時間的規(guī)定不統(tǒng)一。HJ571-2010、GB 18580-2017、GB 50325-2020和GB/T 35601-2017四份標準均規(guī)定甲醛采樣應達到艙內(nèi)濃度穩(wěn)定，最長在進艙后28天進行。GB/T 35601-2017和HJ571-2010規(guī)定的其他揮發(fā)物在72 h進行采樣。

2 家具板材標準與室內(nèi)空氣標準的協(xié)調(diào)

GB 50325-2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標準》于2020年1月16日發(fā)布，2020年8月1日實施，標準控制室內(nèi)環(huán)境的污染物增加了甲苯、二甲苯，控制氡、甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、TVOC共計7個目標污染物，其中TVOC、甲醛、苯、甲苯、二甲苯5個目標物項目均與人造板和定制家具有關。但是在裝飾裝修材料控制方面，GB 50325-2020對人造板及其制品只控制了甲醛釋放量，且規(guī)定甲醛釋放量可以采用干燥器法進行檢測。

對于板材的釋放量檢測，常采用環(huán)境測試艙法，通過檢測艙內(nèi)有害物質(zhì)濃度(C0)來計算材料的有害物質(zhì)釋放量，用單位面積釋放速率(ER)來描述材料有害物質(zhì)釋放量的快慢，其關系見式(1)[6]：

(1)

式中：C0為環(huán)境測試艙空氣中目標有害物質(zhì)濃度(mg/m3)；ER為材料的目標有害物質(zhì)單位面積釋放速率(mg/(m2·h))；N為環(huán)境測試艙換氣率(次·h-1)；S0為材料的有效釋放表面積(m2)；V0為環(huán)境體積(m3)。

藍天使、AgBB等釋放量檢測認證用標準房間將結果計算到預測濃度，歐洲標準房間(European Reference Rooms)規(guī)定了大小為3 m×4 m、高度為2.5 m的房間為模擬房間。根據(jù)材料的預期用量、房間大小、房間通風狀況等因素按照式(2)計算預期接觸濃度(Cs)。

(2)

式中：Cs為預測環(huán)境空氣中目標有害物質(zhì)濃度(mg/m3)；ER為材料的目標有害物質(zhì)單位面積釋放速率(mg/(m2·h))；N為預測環(huán)境中換氣率(次·h-1)；S0為預測環(huán)境中材料的有效釋放表面積(m2)；V0為預測房間環(huán)境體積(m3)。

當前我國標準沒有涵蓋標準房間參數(shù)，按照當前常見的全屋定制家具的板材使用量，一個12 m2的臥室，家具板材的用量約為20 m2。在通風換氣方面，國家標準GB 50736-2012《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》規(guī)定10～20 m2的房間最小換氣次數(shù)為0.6次/h。如果需要計算定制家具釋放的有害物質(zhì)的預測濃度，宜采用大小為3 m×4 m、高度為2.5 m的房間，在換氣次數(shù)為0.6次/h的條件下進行計算。GB/T 35601-2017引用 GB/T 29899-2013《人造板及其制品中揮發(fā)性有機化合物釋放量試驗方法 小型釋放艙法》測定苯、甲苯、二甲苯和TVOC的釋放量，對測試過程中的載荷比和換氣率沒有明確規(guī)定，這導致GB/T 35601-2017中制定的艙內(nèi)濃度指標實際上并不能明確轉(zhuǎn)化為單位面積釋放速率，本文假定測試在載荷比為1 m2/m3換氣率為1 次/h，假定定制家具板材的有害物質(zhì)釋放量正好達到標準的限值，定制家具在該預測條件下計算的甲醛預測濃度見表3。

GB 50325-2020對Ⅰ類民用建筑的甲醛要求為不大于70 μg/m3，僅有符合GB/T 35601-2017對人造板甲醛要求的板材定制的家具才能符合這一要求。GB 50325-2020對Ⅰ類民用建筑的TVOC要求為不大于450 μg/m3，符合GB/T 35601-2017對人造板TVOC要求的板材定制的家具能符合這一要求，而符合HJ 571-2010對人造板TVOC要求的板材定制的家具不能符合這一要求。GB 50325-2020對Ⅰ類民用建筑的苯、甲苯、二甲苯的要求分別為不大于60 μg/m3、150 μg/m3、200 μg/m3，符合GB/T 35601-2017對人造板苯、甲苯、二甲苯要求的板材定制的家具能符合這一要求。

表3 甲醛預測濃度

表4 TVOC、苯、甲苯和二甲苯的預測濃度

3 小結

當前我國沒有可適用的全屋定制家具有害物質(zhì)釋放量控制標準，相關的人造板及其制品標準的指標和測試方法有待統(tǒng)一；人造板及其制品相關有害物質(zhì)釋放量控制標準的目標物范圍過窄，需要擴大控制的目標物范圍；按照全屋定制的預期環(huán)境，人造板及其制品相關標準的有害物質(zhì)釋放量控制指標過于寬松，需要考慮預期應用環(huán)境制定合理的指標；人造板及其制品相關有害物質(zhì)釋放量控制標準需要考慮與GB 50325等室內(nèi)空氣質(zhì)量標準的協(xié)調(diào)。