建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙編制說明

《建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙》行業(yè)標準編制說明早在五十年代初期，國外就開始了相關(guān)的材料污染物釋放理論研究，相繼形成了穿孔萃取法、干燥器法、縫隙抽吸法、雙缸法等測試方法。九十年代初，歐、美等發(fā)達國家針對建筑材料的污染物釋放研究和測試開發(fā)了環(huán)境測試艙測試技術(shù)和儀器設(shè)備。環(huán)境測試艙方法的測定數(shù)據(jù)，更能反映民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境的實際情況，數(shù)據(jù)更具代表性，是目前國際上污染物釋放測試的發(fā)展趨勢，是最具權(quán)威性的測試方法。在我國，需要開展污染物釋放量限量的研究、開展建筑材料污染物釋放規(guī)律研究、開展污染物檢測技術(shù)研究，同時，國標《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）及相關(guān)材料標準也明確提出了采用環(huán)境測試艙方法開展建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制工作，這都需要使用環(huán)境測試艙設(shè)備。而環(huán)境測試艙設(shè)備結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的差異會造成利用環(huán)境測試艙開展建筑材料污染物測試的準確性，因而，應(yīng)該對環(huán)境測試艙設(shè)備提出標準化的要求及其檢測方法，編制形成環(huán)境測試艙設(shè)備產(chǎn)品標準。一、任務(wù)來源和工作簡況《建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙》標準任務(wù)來源于原建設(shè)部"關(guān)于印發(fā)《二○○二年第一批建設(shè)部歸口工業(yè)產(chǎn)品行業(yè)標準制訂、修訂項目計劃》的通知"（建標函[2002]95號文件）的要求，由河南省建筑科學研究院有限公司負責實施編制。標準計劃任務(wù)下達后，河南省建筑科學研究院有限公司組織了上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、清華大學、上海步青建筑科技發(fā)展有限公司、河南計量科學研究院等5家單位參與標準編制工作，并確定了標準編制的原則、方案以及工作計劃，具體的對國內(nèi)外相關(guān)標準、建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙（以下簡稱環(huán)境測試艙）產(chǎn)品設(shè)備的市場狀況等進行了系統(tǒng)調(diào)研和全面細致的分析、討論，面對在我國環(huán)境測試艙設(shè)備及其測試技術(shù)還處于起步階段，需要對環(huán)境測試艙技術(shù)開展進一步的研究，因而在863項目“室內(nèi)空氣污染檢測技術(shù)研究與設(shè)備研制”（課題編號：2003AA641050）和“十一五”國家科技支撐計劃“測試艙標定與檢測技術(shù)研究”（課題編號：2006BAJ02A07）中河南省建筑科學研究院有限公司、上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、清華大學研制了多種結(jié)構(gòu)類型的環(huán)境測試艙，針對性的開展了標準化技術(shù)研究、試驗工作，搜集并整理了當前國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)的科研、生產(chǎn)、試驗過程中積累的技術(shù)成果，廣泛吸收了工藝、生產(chǎn)、試驗、檢驗等方面專家的意見等，從而形成《建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙》標準的初稿，并確定和實施了標準試驗及驗證工作。完成大量的標準編制準備工作后，于2011年5月12日在河南省鄭州市召開了“建筑工業(yè)產(chǎn)品行業(yè)標準《建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙》編制組成立暨第一次工作會議”。河南省建筑科學研究院有限公司、上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、清華大學、上海步青建筑科技發(fā)展有限公司、河南計量科學研究院等單位共14人出席了會議，會議對《建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙》標準的初稿進行了熱烈的討論，提出許多修改意見，初步形成了標準征求意見稿。二、編制原則及確定標準主要內(nèi)容的論據(jù)和依據(jù)

（一）編制原則1）協(xié)調(diào)一致原則本標準作為產(chǎn)品標準，其內(nèi)容應(yīng)符合國家現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)，另外還應(yīng)與行業(yè)發(fā)展技術(shù)水平相協(xié)調(diào)，促進技術(shù)進步和行業(yè)技術(shù)升級。

2）適用性原則技術(shù)指標的確定，不僅要考慮科學、先進，還要考慮經(jīng)濟、適用，即標準指標要科學先進、經(jīng)濟合理、實施便利。（二）確定標準主要內(nèi)容的論據(jù)和依據(jù)1、標準適用范圍由于環(huán)境測試艙的應(yīng)用領(lǐng)域、測試對象不同，其結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)參數(shù)存在差異。標準編制立足于建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制體系，明確了環(huán)境測試艙產(chǎn)品標準的適用范圍定位為，適用于建筑工程裝飾裝修材料或制品中總揮發(fā)性有機化合物（TVOC）、游離甲醛等污染物釋放量測定的建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙，其它用于模擬室內(nèi)環(huán)境條件的密封空間設(shè)備可參考適用。技術(shù)要求主要包括外觀和結(jié)構(gòu)、

空氣循環(huán)系統(tǒng)、空氣交換設(shè)施、潔凈空氣處理設(shè)備、溫度和相對濕度控制系統(tǒng)等。2、環(huán)境測試艙結(jié)構(gòu)形式=1\*GB2⑴環(huán)境測試艙的分類目前社會上存在的環(huán)境測試艙，為實現(xiàn)基本功能，其設(shè)計各不相同，選擇以環(huán)境測試艙控溫方式分類的原因是，控溫方式的差異，將直接影響到環(huán)境測試艙整體結(jié)構(gòu)形式，和對環(huán)境測試艙的使用條件的要求。一種形式的環(huán)境測試艙，通過專門的調(diào)控裝置（空氣加熱設(shè)備、濕氣注入裝置等）或者調(diào)節(jié)進艙空氣達到一定條件，使環(huán)境測試艙內(nèi)維持一定溫度和相對濕度。這種形式的環(huán)境測試艙需要艙壁有效隔熱，不受環(huán)境測試艙所放置的環(huán)境條件影響。而另外一種環(huán)境測試艙，測試艙艙壁不需要進行隔熱，通過將艙放入可以控制溫度的較大房間中，通過房間的環(huán)境溫度實現(xiàn)艙內(nèi)溫度條件，房間及其調(diào)控裝置已成為環(huán)境測試艙運行的重要保障條件。=2\*GB2⑵環(huán)境測試艙的容積利用環(huán)境測試艙測試材料的污染物釋放量，一個重要的測試參數(shù)是負荷比，即測試樣品表面積與環(huán)境測試艙容積之比，模擬建筑室內(nèi)材料實際應(yīng)用狀態(tài)的填充率。由于環(huán)境測試艙內(nèi)的空氣是在樣品測試室空間與空氣循環(huán)系統(tǒng)管道空間中流動，這樣實現(xiàn)艙樣品測試室空間空氣循環(huán)流動的系統(tǒng)所占空間容積需要參與負荷比參數(shù)的計算，因而本標準規(guī)定了環(huán)境測試艙的容積為環(huán)境測試艙樣品測試室空間及其循環(huán)風系統(tǒng)管道容積之和。由于不同廠家設(shè)計的環(huán)境測試艙結(jié)構(gòu)形式不同，即便是艙樣品測試室空間容積一致，艙的循環(huán)風系統(tǒng)管道容積也可能不同。環(huán)境測試艙產(chǎn)品不能只標明艙樣品測試室空間容積，影響負荷比計算和最終測試結(jié)果。另外，本標準并未規(guī)定環(huán)境測試艙的容積具體大小，雖然《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》（GB18580）等標準中規(guī)定使用測試艙的容積為1m3，但針對環(huán)境測試艙在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，國標《民用建筑工室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）中規(guī)定的環(huán)境測試艙法艙容積沒有具體確定，僅指定了測試艙的容積范圍為1～40m3。從理論上講，容積小于1m3的測試艙也可以使用，但考慮到環(huán)境測試艙進行測試的具體條件，即小容積艙使用的樣品量太少，代表性差，所以《民用建筑工室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）規(guī)定的艙容積為1～40m3，最好使用艙容積較大的艙。歐盟國家稱=3\*GB2⑶結(jié)構(gòu)制作方面揮發(fā)性化合物從材料表面釋放出來，擴散和停留在環(huán)境測試艙過程中，會被艙內(nèi)壁和其他部件的表面吸附，當艙內(nèi)濃度降低后，被吸附的揮發(fā)物也會再釋放出來（吞吐效應(yīng)）。（由于吞吐效應(yīng)的復(fù)雜性，它的影響程度是很難確定的，會增加材料釋放數(shù)據(jù)預(yù)測建筑室內(nèi)濃度的困難）。在測試樣品材料釋放特征時要最大程度地減小吞吐效應(yīng)，使數(shù)據(jù)分析簡單化，這就是環(huán)境測試艙測試空間選用惰性材料制作的原因，因而本標準規(guī)定用于環(huán)境測試艙內(nèi)壁和艙內(nèi)循環(huán)空氣管道的材料表面應(yīng)光滑，對甲醛、TVOC等測試的目標物呈惰性、且無吸附性。環(huán)境測試艙不同于傳統(tǒng)的濕熱試驗箱等設(shè)備，在測試艙內(nèi)部不能存在影響已從被測材料釋放出來的甲醛、TVOC等測試目標物的部件，如存在吸附性的材料，會吸附測試目標物從而降低被測污染物濃度，影響測試結(jié)果。另外，控溫裝置的制冷表冷器等部件如果內(nèi)置于環(huán)境測試艙測試空間，表冷器等部件發(fā)生結(jié)霜、結(jié)露情況將影響到易溶于水的氣態(tài)污染物（如甲醛）的測試結(jié)果。在結(jié)構(gòu)方面還參考了“環(huán)境試驗設(shè)備技術(shù)條件”系列國家標準中《濕熱試驗箱技術(shù)條件》（GB/T10586）中對制冷單元、艙門密封條等的一般要求內(nèi)容。3、空氣循環(huán)系統(tǒng)材料樣品表面空氣流動有助于揮發(fā)物擴散，如果樣品表面空氣處于靜止狀態(tài)，試樣與空氣截面層的濃度將升高，進而影響樣品內(nèi)部揮發(fā)物的遷移，使樣品中揮發(fā)性化合物的釋放速率減小。當表面風速高于一定水平，揮發(fā)物在界面層的遷移阻力降低到最小程度。依據(jù)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）材料的測試條件被測樣品表面附近空氣流速：0.1m/s～0.3m/s。因而環(huán)境測試艙內(nèi)部應(yīng)安裝布置相應(yīng)的空氣循環(huán)設(shè)施（如風機系統(tǒng)），保持環(huán)境測試艙內(nèi)氣體混合均勻，放置測試樣品后,可實現(xiàn)被測樣品表面附近空氣流速為：0.1～0.3m/s。環(huán)境測試艙的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)提供氣體流速的測試孔。4、空氣交換設(shè)施空氣交換率指的是單位時間內(nèi)由環(huán)境測試艙外進入到環(huán)境測試艙內(nèi)的空氣總量與環(huán)境測試艙內(nèi)空氣總量之比，即單位時間環(huán)境測試艙內(nèi)空氣置換次數(shù)。它直接影響環(huán)境測試艙運行狀態(tài)下艙內(nèi)揮發(fā)性化合物的濃度，空氣交換率越高，環(huán)境測試艙內(nèi)揮發(fā)性化合物的濃度越低。環(huán)境測試艙應(yīng)配備有空氣進出設(shè)施，可以控制空氣進出環(huán)境測試艙空間。在可控條件下，以潔凈空氣來替換環(huán)境測試艙內(nèi)空氣，進入艙內(nèi)的潔凈空氣流量應(yīng)通過空氣流量計實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控?！睹裼媒ㄖこ淌覂?nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）材料的測試條件空氣交換率為（1±0.05次/h），因此建筑工程室內(nèi)環(huán)境測試艙空氣交換率可調(diào)范圍覆蓋1次/h。參考《公共場所室內(nèi)換氣率測定方法》（GB/T18204.19）采用示蹤氣體（SF6或C02）測定環(huán)境測試艙空氣交換率。在待測環(huán)境測試艙通入適量示蹤氣體，由于環(huán)境測試艙艙內(nèi)、艙外空氣交換，示蹤氣體的濃度呈指數(shù)衰減，根據(jù)濃度隨時間的變化值，計算測定測試艙空氣交換率。5、潔凈空氣處理設(shè)備環(huán)境測試艙需要模擬建筑工程室內(nèi)空氣交換情況，但通過空氣交換設(shè)施由環(huán)境測試艙外進入到測試艙艙內(nèi)的空氣，應(yīng)不含被測污染物或被測污染物濃度不影響測定結(jié)果。這樣就需要保證測試艙在空氣交換系統(tǒng)中具備潔凈空氣處理設(shè)備。提供潔凈空氣中TVOC、甲醛濃度應(yīng)小于《民用建筑工室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）等國標關(guān)于材料的TVOC和游離甲醛釋放量限量。但本標準規(guī)定的環(huán)境測試艙潔凈空氣中污染物濃度的測定，并非通過空氣交換系統(tǒng)裝置的空氣采樣口取得，而是通過環(huán)境測試艙規(guī)定測試條件下，空載運行達到艙內(nèi)空氣污染物濃度平衡所獲得的數(shù)據(jù)作為測試結(jié)果。這樣所獲得的結(jié)果即反映了潔凈空氣的情況，同時也反映出環(huán)境測試艙本身的密封性、艙體的吸附性等。6、溫度和相對濕度控制系統(tǒng)溫度將影響揮發(fā)性化合物的蒸氣壓、擴散系數(shù)以及測試樣品與氣相的平衡，因此，它既影響揮發(fā)性物質(zhì)在材料內(nèi)部的擴散，也影響從材料表面向空氣層的遷移，溫度升高將引起揮發(fā)性物質(zhì)釋放速率增大。這就要求環(huán)境測試艙的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在樣品測試區(qū)域內(nèi)溫度波動小，各點溫度均勻。相對濕度將影響吸濕材料和水溶性氣體的釋放特征，因為水對這些物質(zhì)可以起到遷移媒體的作用，對材料中甲醛的釋放率有影響。這樣就要要求直接控制環(huán)境測試艙內(nèi)溫度的控溫形式，艙壁應(yīng)有效絕熱，不應(yīng)該受到外界環(huán)境溫度的影響，避免溫度控制過程濕氣在環(huán)境測試艙內(nèi)表面的濃縮凝結(jié)現(xiàn)象。對于環(huán)境測試艙置于可控溫度的房間中，由房間溫度調(diào)控環(huán)境測試艙溫度的形式，應(yīng)保障房間溫度的穩(wěn)定。在濕度控制形式方面，環(huán)境測試艙可采用控制外部通入潔凈空氣的濕度，也可直接控制艙內(nèi)的空氣濕度，但要避免艙內(nèi)進氣溫度凝結(jié)，或水的噴濺現(xiàn)象。環(huán)境測試艙是模擬建筑工程室內(nèi)居住環(huán)境條件，結(jié)合《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）及相關(guān)材料標準對材料檢測提出的技術(shù)要求，如：《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325）材料的測試條件為溫度23℃、濕度45%。因此本標準規(guī)定環(huán)境測試艙溫濕度控制范圍應(yīng)覆蓋溫度23參數(shù)技術(shù)要求溫度20～25℃相對濕度40～50%±5%環(huán)境測試艙通過對溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動度，相對濕度偏差、相對濕度均勻度、相對濕度波動度等性能指標要求，以保障溫、濕度的小波動，測試室空間溫、濕度均勻。具體計量測試環(huán)境測試艙溫度、濕度的要求，參照了《濕熱試驗箱技術(shù)條件》（GB/T10586），《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度校準規(guī)范》（JJF1101）中的部分內(nèi)容執(zhí)行，溫度偏差、溫度波動度、溫度均勻度參考了溫度試驗設(shè)備（溫度范圍0-100℃）技術(shù)要求，濕度偏差、濕度波動度、濕度均勻度參考了溫度試驗設(shè)備（濕度范圍20-100%RH參數(shù)技術(shù)要求溫度偏差±1溫度波動度±0.5溫度均勻度1濕度偏差+2%RH-3濕度波動度±2%RH濕度均勻度3%RH對環(huán)境測試艙的溫濕度性能參數(shù)的檢測，參考了JJF1101《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度校準規(guī)范》中的校準測試點的位置，測試點的數(shù)量，溫濕度的校準內(nèi)容，以及數(shù)據(jù)處理。7、環(huán)境測試艙密封性外界空氣不能影響到環(huán)境測試艙內(nèi)被測空氣，這就要求環(huán)境測試艙具備一定的密封性能，本項參考了歐洲標準ENV717-1：2000《人造板甲醛釋放量測定-測試艙法》以及《甲醛釋放量檢測用1m3氣候箱》（LY/T1612-2004）中對于密封艙體的密封性要求。三、采用國際標準和國外先進標準的情況本標準參考了歐洲標準及美國材料與試驗協(xié)會標準，立足于產(chǎn)品的標準化，對環(huán)境測試艙設(shè)備提出更加全面的技術(shù)要求和檢測方法。ENV717-1：2000《人造板甲醛釋放量測定-測試艙法》（Wood-basedpanels-Determinationofformaldehyderelease-Part:Formaldehydeemissionbythechambermethod）ASTME1333-1996《大型環(huán)境艙測定木制品釋放氣體中甲醛濃度和釋放率的標準測試方法》（StandardTestMethodforDeterminingFormaldehydeConcentrationsinAirandEmissionRatesfromWoodProductsUsingaLargeChamber）ASTMD6007-2002《用小容積測試艙測定木制品甲醛釋放量的標準方法》（StandardTestMethodforDeterminingFormaldehydeConcentrationinAirfromWoodProductsUsingaSmallScaleChamber）ASTMD5116-2010《小容積環(huán)境艙測定室內(nèi)材料和產(chǎn)品中有機釋放的標準指南》（StandardGuideforSmall-ScaleEnvironmentalChamberDeterminat