室內裝飾裝修材料及家具VOCs釋放目標物控制標準若干思考

車燕萍　張濱　范玉鳳

摘? ? 要：揮發性有機化合物（VOCs）會對人體健康產生不利影響，裝飾裝修材料及家具是室內空氣中VOCs的主要來源。本文通過分析國內國際相關標準和認證對裝飾裝修材料及家具的VOCs釋放量閾值要求，結合我國實際情況，對我國裝飾裝修材料及家具VOCs釋放目標物控制標準提出了若干建議。

關鍵詞：裝飾裝修材料;家具;揮發性有機化合物（VOCs）;標準

1? 引言

揮發性有機化合物（VOCs，volatile organic compounds）是一類物質的統稱，根據世界衛生組織（WHO）的定義，VOCs是指在常壓下，沸點50℃至260℃的各種有機化合物，是當前最主要的室內空氣污染物 [1]。室內空氣中的VOCs主要源于裝飾裝修材料和家具的VOCs釋放，建立完善的標準體系，控制裝飾裝修材料及家具的VOCs釋放量，對提升室內空氣質量具有很好的促進作用。歐美等發達國家已經形成了較為成熟的室內材料VOCs控制標準體系和認證制度，對不同的VOCs提出了較為明確的限值要求。本文擬通過總結國內外室內材料VOCs控制標準體系和認證制度，為我國室內裝飾裝修材料及家具VOCs釋放目標物控制標準提出若干建議。

2? 室內裝飾裝修材料及家具VOCs釋放量檢測基本原理

裝飾裝修材料及家具釋放到室內空氣中的VOCs受材料自身物理化學性質、釋放物質的理化性質、環境溫濕度條件、房間空間的大小和通風換氣狀況、材料使用量等多種因素的影響。在實際檢測中，將一定量的材料經過處理后，放在環境艙中，然后在模擬溫濕度、通風等條件下平衡，平衡之后檢測環境艙中的目標VOCs濃度C0，再通過下式確定所測產品的單位面積釋放因子EF[2-3]。

EF=C0[×]N0[×]V0/S0

式中：

C0——平衡后環境艙內測得的目標VOCs濃度，mg/m3;

EF——材料的目標VOCs單位面積釋放因子，mg/（m2·h） ;

N0——環境艙測試過程中的換氣速率，次?h-1;

S0——材料試樣的有效釋放表面積，m2。

V0——環境測試艙的內體積，m3。

在實際使用中，對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VOCs釋放因子的關系。

Cs=（EF[×]S）/（N[×]V）

式中：

Cs——最終人體接觸到的目標VOCs濃度，mg/m3;

EF——材料的目標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? 標物閾值的表達方式

在釋放量檢測過程中，實驗室采集艙內空氣檢測，通過采集到的VOCs含量和采樣體積等數據計算艙內VOCs濃度C0，我國標準GB 18587—2001《室內裝飾裝修材料地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質釋放限量》[3]、GB 18580—2017《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》[4]等標準均以艙內濃度設定不同的目標物閾值。這種艙內濃度對材料實際使用條件下的VOCs濃度參考意義有限，由于其單位與GB 50325等室內空氣標準的指標單位相同[5]，導致在實際情況下經常出現使用者將兩者進行比較的情況，極容易產生誤導。

實驗室也可以根據材料/艙載荷比（S/V）和換氣率（N）計算目標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[mg/（m2?h）]，這是一個反映到單位面積材料的結果，但是釋放因子EF實際上是檢測過程量，非專業人士理解起來較為困難，且釋放因子EF與材料使用后的預期效果沒有必然聯系，在相關的標準中使用并不廣泛。國際上常用預期接觸濃度Cs來制定目標物的閾值，艙內濃度C0和釋放因子EF均通過實驗檢測結果直接計算得到，預期接觸濃度Cs則需要根據材料用量、房間大小、房間通風狀況等因素計算得到。

歐美等發達國家的釋放量檢測標準或認證要求中廣泛加入了標準房間參數的指標，如歐洲標準模擬房間（European Reference Rooms）規定：模擬房間內部面積為3 m × 4 m，高度為2.5 m，房間內體積以30 m3計算，換氣速率以0.5 次/h計，這一房間參數在歐洲的認證中被廣泛采用。美國的加利福尼亞州Section 01350認證的標準個人辦公室大小為3.66 m×3.05 m，高度為2.74 m，換氣速率為0.68 次/h[6]。

4? 目標物的種類和閾值指標

揮發性有機化合物（VOCs）是一類物質的統稱，具體包含的物質數量難以窮舉，哪些目標物需要在標準中加以控制是各個標準或認證技術要求的重點。國際上相關釋放量認證遵循的一般原則是，以人體的接觸危害風險為出發點，不考慮材料種類的差異，形成統一的VOCs控制列表，這就導致該列表涵蓋的VOCs種類繁多，檢測費用昂貴。在國內標準中不采用這種處理方式，各個標準制定過程中均考慮產品類型的差異性，提出了不同的VOCs控制列表。

在VOCs閾值指標方面，考慮到裝飾裝修材料及家具在人居環境中存在的長期性，其釋放的VOCs濃度應不至于在人類長期接觸的條件下對人類健康產生不良影響。美國加州環保局下屬的環境衛生危害評估辦公室 （Cal/EPA OEHHA）提出的長期暴露參考水平（Chronic Reference Exposure Levels， CREL）即采用這一原則進行制定的，在CREL閾值濃度以下，現有的數據表明人們（包括其中的敏感個體）即使長期接觸（10 年以上）也不會產生不良反應。美國加州規范Section 01350將CREL中VOCs和甲醛在內的35種物質列為目標物;歐洲標準的目標物列表名稱為最小關注濃度（Lowest Concentration of Interest， LCI），德國建筑產品健康評價委員會和德國建筑技術協會的AgBB/DIBt認證，德國藍天使環保認證（DER BLAUE ENGEL）和歐洲地毯協會GUT認證的LCI列表包含170余種VOCs，不同的認證體系的LCI列表稍有差別，并且該列表在在不斷改進完善。

5? 累加效應及其處置方式

室內環境是多種裝飾裝修材料及家具共同作用的結果，不同的裝飾裝修材料及家具可能會釋放出同一種VOCs，這種材料用量的累加效在設定目標物和閾值的過程中必須予以考慮。美國的加州規范Section 01350對該情況的處置方式為——任一材料的預測濃度不能大于接觸閾值的一半，可見材料用量的累加效應可以通過對每種材料進行更為嚴格的閾值設定進行處理。

另一種更為復雜的累加效應為目標物的累加效應。無論是長期暴露參考水平（Chronic Reference Exposure Levels， CREL）還是最小關注濃度（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的VOCs形成的組合不會影響人體健康，因此，在進行閾值設定的過程中目標物的累加效應必須予以考慮。

德國建筑產品健康評價委員會和德國建筑技術協會的AgBB/DIBt認證和德國藍天使環保認證（DER BLAUE ENGEL）體系中，通過R值計算的方式控制目標物的累加效應。

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

式中：

R——所有單一VOCs的Ri值之和，R值應小于1;

Ci——單一VOCs的預測濃度;

LCIi——單一VOCs的LCI閾值[2，7]。

總揮發性有機化合物，即 TVOC （TotalVolatile Organic Compounds， TVOC），一般對TVOC的定義為揮發性在正己烷和正十六烷之間的所有有機化合物總和，通過對TVOC進行閾值設定，也可以有效控制目標物的累加效應。

在累加效應處理方面，德國AgBB認證不僅引入了R值，還在認證規范中加入了TVOC和TSVOC（總半揮發物Total Semi Volitale Organic Compounds）指標;法國標簽、GUT認證和美國Greenguard認證均引入了TVOC指標;芬蘭的M1認證比較特殊，在技術指標方面僅涵蓋了甲醛、氨、致癌物和TVOC，沒有將LCI列表中的單一VOCs列入，因此該認證的TVOC指標非常嚴格。國家標準GB 18587-2001也包含了TVOC閾值，具體情況見表1。

6? 我國標準情況

國際上形成了國際標準化組織的ISO16000系列標準和以ASTM5116為代表的美國材料測試協會（ASTM）系列標準，構成了材料有害物質釋放量檢測方法標準體系，統一采用環境測試艙法進行有害物質釋放量的檢測，配合相關認證技術文件，形成了完善的建筑裝飾裝修材料及家具有害物質釋放量控制體系，在材料的VOCs釋放量方面進行了廣泛的應用。我國并沒有形成自己的材料VOCs釋放量測試標準體系，部分對材料VOCs釋放量提出要求的產品標準一般都引用ISO系列標準，或針對本產品制定一個較為簡單的方法附錄，不能全面覆蓋多種類型產品。

我國大部分材料VOCs控制標準采用制定含量指標的方式，部分有釋放量指標的標準也采用萃取法、烘箱法等傳統方法進行釋放量檢測。十項強制標準是我國當前最為重要的產品有害物質控制標準，這些標準中僅有GB 18587采用了環境艙法進行檢測，GB 18580-2008采用多種檢測方法，并將環境艙法作為仲裁法，詳細情況見表2。

只有建立并普及了材料的目標VOCs釋放量檢測方法，才能在產品質量檢測認證中對材料的目標VOCs釋放量進行有效控制，由表2可以看出，我國在釋放量檢測方法的普及上還有很長的路要走，我國應當盡快建立完善材料目標VOCs釋放量標準體系從而為裝飾裝修材料及家具的檢測認證提供有效支撐 [8]。

7? 結束語

以上部分總結并對比了室內裝飾裝修材料及家具VOCs釋放量閾值的展現形式及部分關鍵要點，通過對比可以發現，我國室內裝飾裝修材料及家具標準對VOCs的限制還有待進一步完善，從而更好地保護人民群眾身體健康促進建筑裝飾裝修材料及家具行業健康發展。室內裝飾裝修材料及家具標準對VOCs應當從以下幾個方面做出努力：（1）加快完善室內裝飾裝修材料及家具VOCs釋放量檢測方法標準，統一采用環境測試艙法進行釋放量檢測的形式對產品的VOCs進行控制;（2）對室內裝飾裝修材料及家具產品標準進行更新，將典型的高關注VOCs列出指標，輔以總揮發性有機化合物（TVOC）指標，控制VOCs的累加效應，彌補我國當前階段難以對目標物進行全面控制的不足;（3）根據我國自身情況，建立與我國居民生活習慣、氣候條件和建筑風格相適應的標準房間參數，便于對材料的VOCs釋放量控制。

參考文獻：

[1] 劉巍巍，張寅平，姚遠.室內裝飾裝修材料和家具VOC釋放標識體系述評[J].中國科學，2012（17）：1533～1543.

[2] ISO 10580-2010，Resilient， textile and laminate floor coverings - Test method for volatile organic compound （VOC） emissions.

[3] GB 18587-2001.室內裝飾裝修材料地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質釋放限量[S].

[4] GB 18580-2017.室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量[S].

[5] GB 50325-2010.民用建筑工程室內環境污染控制規范[S].

[6] California Department of Public Health. Standard Method for the Testing and Evaluation of Volatile Organic Chemical Emissions from Indoor Sources using Environmental Chambers.2017.

[7] GermanCommittee for Health-related Evaluation of Building Products. Health-related Evaluation Procedure for Volatile Organic Compounds Emissions （VOC and SVOC） from Building Products.2012.

[8] 李景廣.我國建筑室內空氣質量標準體系建設[J].暖通空調，2013（12）：68～73.

國家重點研發計劃項目：

《家具產品中揮發性有機物NQI技術集成及示范應用》（項目編號2016YFF0204500），《家具產品中揮發性有機物（VOCs）綜合釋放機理、承載模型、限量值的研究》（課題編號2016YFF0204503）。

作者簡介：

車燕萍，上海市建筑科學研究院（集團）有限公司，高級工程師。