室内装饰装修材料及家具VOCs释放目标物控制标准若干思考

车燕萍　张滨　范玉凤

摘    要：挥发性有机化合物（VOCs）会对人体健康产生不利影响，装饰装修材料及家具是室内空气中VOCs的主要来源。本文通过分析国内国际相关标准和认证对装饰装修材料及家具的VOCs释放量阈值要求，结合我国实际情况，对我国装饰装修材料及家具VOCs释放目标物控制标准提出了若干建议。

关键词：装饰装修材料;家具;挥发性有机化合物（VOCs）;标准

1  引言

挥发性有机化合物（VOCs，volatile organic compounds）是一类物质的统称，根据世界卫生组织（WHO）的定义，VOCs是指在常压下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物，是当前最主要的室内空气污染物 [1]。室内空气中的VOCs主要源于装饰装修材料和家具的VOCs释放，建立完善的标准体系，控制装饰装修材料及家具的VOCs释放量，对提升室内空气质量具有很好的促进作用。欧美等发达国家已经形成了较为成熟的室内材料VOCs控制标准体系和认证制度，对不同的VOCs提出了较为明确的限值要求。本文拟通过总结国内外室内材料VOCs控制标准体系和认证制度，为我国室内装饰装修材料及家具VOCs释放目标物控制标准提出若干建议。

2  室内装饰装修材料及家具VOCs释放量检测基本原理

装饰装修材料及家具释放到室内空气中的VOCs受材料自身物理化学性质、释放物质的理化性质、环境温湿度条件、房间空间的大小和通风换气状况、材料使用量等多种因素的影响。在实际检测中，将一定量的材料经过处理后，放在环境舱中，然后在模拟温湿度、通风等条件下平衡，平衡之后检测环境舱中的目标VOCs浓度C0，再通过下式确定所测产品的单位面积释放因子EF[2-3]。

EF=C0[×]N0[×]V0/S0

式中：

C0——平衡后环境舱内测得的目标VOCs浓度，mg/m3;

EF——材料的目标VOCs单位面积释放因子，mg/（m2·h） ;

N0——环境舱测试过程中的换气速率，次?h-1;

S0——材料试样的有效释放表面积，m2。

V0——环境测试舱的内体积，m3。

在实际使用中，对人体健康有直接影响的是人体接触到的VOCs浓度，下式近似表述了该VOCs浓度与材料目标VOCs释放因子的关系。

Cs=（EF[×]S）/（N[×]V）

式中：

Cs——最终人体接触到的目标VOCs浓度，mg/m3;

EF——材料的目标VOCs单位面积释放因子， mg/（m2·h） ;

N——房间换气速率，次?h-1;

S——材料的释放表面积，m2;

V——房间有效体积，m3。

3  标物阈值的表达方式

在释放量检测过程中，实验室采集舱内空气检测，通过采集到的VOCs含量和采样体积等数据计算舱内VOCs浓度C0，我国标准GB 18587—2001《室内装饰装修材料地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量》[3]、GB 18580—2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》[4]等标准均以舱内浓度设定不同的目标物阈值。这种舱内浓度对材料实际使用条件下的VOCs浓度参考意义有限，由于其单位与GB 50325等室内空气标准的指标单位相同[5]，导致在实际情况下经常出现使用者将两者进行比较的情况，极容易产生误导。

实验室也可以根据材料/舱载荷比（S/V）和换气率（N）计算目标VOCs单位面积释放因子EF，其单位一般是毫克每平方米每小时[mg/（m2?h）]，这是一个反映到单位面积材料的结果，但是释放因子EF实际上是检测过程量，非专业人士理解起来较为困难，且释放因子EF与材料使用后的预期效果没有必然联系，在相关的标准中使用并不广泛。国际上常用预期接触浓度Cs来制定目标物的阈值，舱内浓度C0和释放因子EF均通过实验检测结果直接计算得到，预期接触浓度Cs则需要根据材料用量、房间大小、房间通风状况等因素计算得到。

欧美等发达国家的释放量检测标准或认证要求中广泛加入了标准房间参数的指标，如欧洲标准模拟房间（European Reference Rooms）规定：模拟房间内部面积为3 m × 4 m，高度为2.5 m，房间内体积以30 m3计算，换气速率以0.5 次/h计，这一房间参数在欧洲的认证中被广泛采用。美国的加利福尼亚州Section 01350认证的标准个人办公室大小为3.66 m×3.05 m，高度为2.74 m，换气速率为0.68 次/h[6]。

4  目标物的种类和阈值指标

挥发性有机化合物（VOCs）是一类物质的统称，具体包含的物质数量难以穷举，哪些目标物需要在标准中加以控制是各个标准或认证技术要求的重点。国际上相关释放量认证遵循的一般原则是，以人体的接触危害风险为出发点，不考虑材料种类的差异，形成统一的VOCs控制列表，这就导致该列表涵盖的VOCs种类繁多，检测费用昂贵。在国内标准中不采用这种处理方式，各个标准制定过程中均考虑产品类型的差异性，提出了不同的VOCs控制列表。

在VOCs阈值指标方面，考虑到装饰装修材料及家具在人居环境中存在的长期性，其释放的VOCs浓度应不至于在人类长期接触的条件下对人类健康产生不良影响。美國加州环保局下属的环境卫生危害评估办公室 （Cal/EPA OEHHA）提出的长期暴露参考水平（Chronic Reference Exposure Levels， CREL）即采用这一原则进行制定的，在CREL阈值浓度以下，现有的数据表明人们（包括其中的敏感个体）即使长期接触（10 年以上）也不会产生不良反应。美国加州规范Section 01350将CREL中VOCs和甲醛在内的35种物质列为目标物;欧洲标准的目标物列表名称为最小关注浓度（Lowest Concentration of Interest， LCI），德国建筑产品健康评价委员会和德国建筑技术协会的AgBB/DIBt认证，德国蓝天使环保认证（DER BLAUE ENGEL）和欧洲地毯协会GUT认证的LCI列表包含170余种VOCs，不同的认证体系的LCI列表稍有差别，并且该列表在在不断改进完善。

5  累加效应及其处置方式

室内环境是多种装饰装修材料及家具共同作用的结果，不同的装饰装修材料及家具可能會释放出同一种VOCs，这种材料用量的累加效在设定目标物和阈值的过程中必须予以考虑。美国的加州规范Section 01350对该情况的处置方式为——任一材料的预测浓度不能大于接触阈值的一半，可见材料用量的累加效应可以通过对每种材料进行更为严格的阈值设定进行处理。

另一种更为复杂的累加效应为目标物的累加效应。无论是长期暴露参考水平（Chronic Reference Exposure Levels， CREL）还是最小关注浓度（Lowest Concentration of Interest， LCI），其列表中只给出了不同单一VOCs的阈值，这很难保证在每种单一VOCs均符合要求的情况下，材料中释放的不同种类的VOCs形成的组合不会影响人体健康，因此，在进行阈值设定的过程中目标物的累加效应必须予以考虑。

德国建筑产品健康评价委员会和德国建筑技术协会的AgBB/DIBt认证和德国蓝天使环保认证（DER BLAUE ENGEL）体系中，通过R值计算的方式控制目标物的累加效应。

R=[Ri<1]             Ri=Ci/LCIi

式中：

R——所有单一VOCs的Ri值之和，R值应小于1;

Ci——单一VOCs的预测浓度;

LCIi——单一VOCs的LCI阈值[2，7]。

总挥发性有机化合物，即 TVOC （TotalVolatile Organic Compounds， TVOC），一般对TVOC的定义为挥发性在正己烷和正十六烷之间的所有有机化合物总和，通过对TVOC进行阈值设定，也可以有效控制目标物的累加效应。

在累加效应处理方面，德国AgBB认证不仅引入了R值，还在认证规范中加入了TVOC和TSVOC（总半挥发物Total Semi Volitale Organic Compounds）指标;法国标签、GUT认证和美国Greenguard认证均引入了TVOC指标;芬兰的M1认证比较特殊，在技术指标方面仅涵盖了甲醛、氨、致癌物和TVOC，没有将LCI列表中的单一VOCs列入，因此该认证的TVOC指标非常严格。国家标准GB 18587-2001也包含了TVOC阈值，具体情况见表1。

6  我国标准情况

国际上形成了国际标准化组织的ISO16000系列标准和以ASTM5116为代表的美国材料测试协会（ASTM）系列标准，构成了材料有害物质释放量检测方法标准体系，统一采用环境测试舱法进行有害物质释放量的检测，配合相关认证技术文件，形成了完善的建筑装饰装修材料及家具有害物质释放量控制体系，在材料的VOCs释放量方面进行了广泛的应用。我国并没有形成自己的材料VOCs释放量测试标准体系，部分对材料VOCs释放量提出要求的产品标准一般都引用ISO系列标准，或针对本产品制定一个较为简单的方法附录，不能全面覆盖多种类型产品。

我国大部分材料VOCs控制标准采用制定含量指标的方式，部分有释放量指标的标准也采用萃取法、烘箱法等传统方法进行释放量检测。十项强制标准是我国当前最为重要的产品有害物质控制标准，这些标准中仅有GB 18587采用了环境舱法进行检测，GB 18580-2008采用多种检测方法，并将环境舱法作为仲裁法，详细情况见表2。

只有建立并普及了材料的目标VOCs释放量检测方法，才能在产品质量检测认证中对材料的目标VOCs释放量进行有效控制，由表2可以看出，我国在释放量检测方法的普及上还有很长的路要走，我国应当尽快建立完善材料目标VOCs释放量标准体系从而为装饰装修材料及家具的检测认证提供有效支撑 [8]。

7  结束语

以上部分总结并对比了室内装饰装修材料及家具VOCs释放量阈值的展现形式及部分关键要点，通过对比可以发现，我国室内装饰装修材料及家具标准对VOCs的限制还有待进一步完善，从而更好地保护人民群众身体健康促进建筑装饰装修材料及家具行业健康发展。室内装饰装修材料及家具标准对VOCs应当从以下几个方面做出努力：（1）加快完善室内装饰装修材料及家具VOCs释放量检测方法标准，统一采用环境测试舱法进行释放量检测的形式对产品的VOCs进行控制;（2）对室内装饰装修材料及家具产品标准进行更新，将典型的高关注VOCs列出指标，辅以总挥发性有机化合物（TVOC）指标，控制VOCs的累加效应，弥补我国当前阶段难以对目标物进行全面控制的不足;（3）根据我国自身情况，建立与我国居民生活习惯、气候条件和建筑风格相适应的标准房间参数，便于对材料的VOCs释放量控制。

参考文献：

[1] 刘巍巍，张寅平，姚远.室内装饰装修材料和家具VOC释放标识体系述评[J].中国科学，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.室内装饰装修材料地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量[S].

[4] GB 18580-2017.室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量[S].

[5] GB 50325-2010.民用建筑工程室内环境污染控制规范[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] 李景广.我国建筑室内空气质量标准体系建设[J].暖通空调，2013（12）：68～73.

国家重点研发计划项目：

《家具产品中挥发性有机物NQI技术集成及示范应用》（项目编号2016YFF0204500），《家具产品中挥发性有机物（VOCs）综合释放机理、承载模型、限量值的研究》（课题编号2016YFF0204503）。

作者简介：

车燕萍，上海市建筑科学研究院（集团）有限公司，高级工程师。