建筑工程室内环境测试舱编制说明

《建筑工程室内环境测试舱》行业标准编制说明早在五十年代初期，国外就开始了相关的材料污染物释放理论研究，相继形成了穿孔萃取法、干燥器法、缝隙抽吸法、双缸法等测试方法。九十年代初，欧、美等发达国家针对建筑材料的污染物释放研究和测试开发了环境测试舱测试技术和仪器设备。环境测试舱方法的测定数据，更能反映民用建筑工程室内环境的实际情况，数据更具代表性，是目前国际上污染物释放测试的发展趋势，是最具权威性的测试方法。在我国，需要开展污染物释放量限量的研究、开展建筑材料污染物释放规律研究、开展污染物检测技术研究，同时，国标《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325）及相关材料标准也明确提出了采用环境测试舱方法开展建筑工程室内环境污染控制工作，这都需要使用环境测试舱设备。而环境测试舱设备结构形式和性能参数的差异会造成利用环境测试舱开展建筑材料污染物测试的准确性，因而，应该对环境测试舱设备提出标准化的要求及其检测方法，编制形成环境测试舱设备产品标准。一、任务来源和工作简况《建筑工程室内环境测试舱》标准任务来源于原建设部"关于印发《二○○二年第一批建设部归口工业产品行业标准制订、修订项目计划》的通知"（建标函[2002]95号文件）的要求，由河南省建筑科学研究院有限公司负责实施编制。标准计划任务下达后，河南省建筑科学研究院有限公司组织了上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、清华大学、上海步青建筑科技发展有限公司、河南计量科学研究院等5家单位参与标准编制工作，并确定了标准编制的原则、方案以及工作计划，具体的对国内外相关标准、建筑工程室内环境测试舱（以下简称环境测试舱）产品设备的市场状况等进行了系统调研和全面细致的分析、讨论，面对在我国环境测试舱设备及其测试技术还处于起步阶段，需要对环境测试舱技术开展进一步的研究，因而在863项目“室内空气污染检测技术研究与设备研制”（课题编号：2003AA641050）和“十一五”国家科技支撑计划“测试舱标定与检测技术研究”（课题编号：2006BAJ02A07）中河南省建筑科学研究院有限公司、上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、清华大学研制了多种结构类型的环境测试舱，针对性的开展了标准化技术研究、试验工作，搜集并整理了当前国内外相关企业的科研、生产、试验过程中积累的技术成果，广泛吸收了工艺、生产、试验、检验等方面专家的意见等，从而形成《建筑工程室内环境测试舱》标准的初稿，并确定和实施了标准试验及验证工作。完成大量的标准编制准备工作后，于2011年5月12日在河南省郑州市召开了“建筑工业产品行业标准《建筑工程室内环境测试舱》编制组成立暨第一次工作会议”。河南省建筑科学研究院有限公司、上海市建筑科学研究院（集团）有限公司、清华大学、上海步青建筑科技发展有限公司、河南计量科学研究院等单位共14人出席了会议，会议对《建筑工程室内环境测试舱》标准的初稿进行了热烈的讨论，提出许多修改意见，初步形成了标准征求意见稿。二、编制原则及确定标准主要内容的论据和依据

（一）编制原则1）协调一致原则本标准作为产品标准，其内容应符合国家现行的方针、政策、法律、法规，另外还应与行业发展技术水平相协调，促进技术进步和行业技术升级。

2）适用性原则技术指标的确定，不仅要考虑科学、先进，还要考虑经济、适用，即标准指标要科学先进、经济合理、实施便利。（二）确定标准主要内容的论据和依据1、标准适用范围由于环境测试舱的应用领域、测试对象不同，其结构形式、技术参数存在差异。标准编制立足于建筑工程室内环境污染控制体系，明确了环境测试舱产品标准的适用范围定位为，适用于建筑工程装饰装修材料或制品中总挥发性有机化合物（TVOC）、游离甲醛等污染物释放量测定的建筑工程室内环境测试舱，其它用于模拟室内环境条件的密封空间设备可参考适用。技术要求主要包括外观和结构、

空气循环系统、空气交换设施、洁净空气处理设备、温度和相对湿度控制系统等。2、环境测试舱结构形式=1\*GB2⑴环境测试舱的分类目前社会上存在的环境测试舱，为实现基本功能，其设计各不相同，选择以环境测试舱控温方式分类的原因是，控温方式的差异，将直接影响到环境测试舱整体结构形式，和对环境测试舱的使用条件的要求。一种形式的环境测试舱，通过专门的调控装置（空气加热设备、湿气注入装置等）或者调节进舱空气达到一定条件，使环境测试舱内维持一定温度和相对湿度。这种形式的环境测试舱需要舱壁有效隔热，不受环境测试舱所放置的环境条件影响。而另外一种环境测试舱，测试舱舱壁不需要进行隔热，通过将舱放入可以控制温度的较大房间中，通过房间的环境温度实现舱内温度条件，房间及其调控装置已成为环境测试舱运行的重要保障条件。=2\*GB2⑵环境测试舱的容积利用环境测试舱测试材料的污染物释放量，一个重要的测试参数是负荷比，即测试样品表面积与环境测试舱容积之比，模拟建筑室内材料实际应用状态的填充率。由于环境测试舱内的空气是在样品测试室空间与空气循环系统管道空间中流动，这样实现舱样品测试室空间空气循环流动的系统所占空间容积需要参与负荷比参数的计算，因而本标准规定了环境测试舱的容积为环境测试舱样品测试室空间及其循环风系统管道容积之和。由于不同厂家设计的环境测试舱结构形式不同，即便是舱样品测试室空间容积一致，舱的循环风系统管道容积也可能不同。环境测试舱产品不能只标明舱样品测试室空间容积，影响负荷比计算和最终测试结果。另外，本标准并未规定环境测试舱的容积具体大小，虽然《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580）等标准中规定使用测试舱的容积为1m3，但针对环境测试舱在建筑领域的应用，国标《民用建筑工室内环境污染控制规范》（GB50325）中规定的环境测试舱法舱容积没有具体确定，仅指定了测试舱的容积范围为1～40m3。从理论上讲，容积小于1m3的测试舱也可以使用，但考虑到环境测试舱进行测试的具体条件，即小容积舱使用的样品量太少，代表性差，所以《民用建筑工室内环境污染控制规范》（GB50325）规定的舱容积为1～40m3，最好使用舱容积较大的舱。欧盟国家称=3\*GB2⑶结构制作方面挥发性化合物从材料表面释放出来，扩散和停留在环境测试舱过程中，会被舱内壁和其他部件的表面吸附，当舱内浓度降低后，被吸附的挥发物也会再释放出来（吞吐效应）。（由于吞吐效应的复杂性，它的影响程度是很难确定的，会增加材料释放数据预测建筑室内浓度的困难）。在测试样品材料释放特征时要最大程度地减小吞吐效应，使数据分析简单化，这就是环境测试舱测试空间选用惰性材料制作的原因，因而本标准规定用于环境测试舱内壁和舱内循环空气管道的材料表面应光滑，对甲醛、TVOC等测试的目标物呈惰性、且无吸附性。环境测试舱不同于传统的湿热试验箱等设备，在测试舱内部不能存在影响已从被测材料释放出来的甲醛、TVOC等测试目标物的部件，如存在吸附性的材料，会吸附测试目标物从而降低被测污染物浓度，影响测试结果。另外，控温装置的制冷表冷器等部件如果内置于环境测试舱测试空间，表冷器等部件发生结霜、结露情况将影响到易溶于水的气态污染物（如甲醛）的测试结果。在结构方面还参考了“环境试验设备技术条件”系列国家标准中《湿热试验箱技术条件》（GB/T10586）中对制冷单元、舱门密封条等的一般要求内容。3、空气循环系统材料样品表面空气流动有助于挥发物扩散，如果样品表面空气处于静止状态，试样与空气截面层的浓度将升高，进而影响样品内部挥发物的迁移，使样品中挥发性化合物的释放速率减小。当表面风速高于一定水平，挥发物在界面层的迁移阻力降低到最小程度。依据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325）材料的测试条件被测样品表面附近空气流速：0.1m/s～0.3m/s。因而环境测试舱内部应安装布置相应的空气循环设施（如风机系统），保持环境测试舱内气体混合均匀，放置测试样品后,可实现被测样品表面附近空气流速为：0.1～0.3m/s。环境测试舱的结构系统应提供气体流速的测试孔。4、空气交换设施空气交换率指的是单位时间内由环境测试舱外进入到环境测试舱内的空气总量与环境测试舱内空气总量之比，即单位时间环境测试舱内空气置换次数。它直接影响环境测试舱运行状态下舱内挥发性化合物的浓度，空气交换率越高，环境测试舱内挥发性化合物的浓度越低。环境测试舱应配备有空气进出设施，可以控制空气进出环境测试舱空间。在可控条件下，以洁净空气来替换环境测试舱内空气，进入舱内的洁净空气流量应通过空气流量计实现连续监控。《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325）材料的测试条件空气交换率为（1±0.05次/h），因此建筑工程室内环境测试舱空气交换率可调范围覆盖1次/h。参考《公共场所室内换气率测定方法》（GB/T18204.19）采用示踪气体（SF6或C02）测定环境测试舱空气交换率。在待测环境测试舱通入适量示踪气体，由于环境测试舱舱内、舱外空气交换，示踪气体的浓度呈指数衰减，根据浓度随时间的变化值，计算测定测试舱空气交换率。5、洁净空气处理设备环境测试舱需要模拟建筑工程室内空气交换情况，但通过空气交换设施由环境测试舱外进入到测试舱舱内的空气，应不含被测污染物或被测污染物浓度不影响测定结果。这样就需要保证测试舱在空气交换系统中具备洁净空气处理设备。提供洁净空气中TVOC、甲醛浓度应小于《民用建筑工室内环境污染控制规范》（GB50325）等国标关于材料的TVOC和游离甲醛释放量限量。但本标准规定的环境测试舱洁净空气中污染物浓度的测定，并非通过空气交换系统装置的空气采样口取得，而是通过环境测试舱规定测试条件下，空载运行达到舱内空气污染物浓度平衡所获得的数据作为测试结果。这样所获得的结果即反映了洁净空气的情况，同时也反映出环境测试舱本身的密封性、舱体的吸附性等。6、温度和相对湿度控制系统温度将影响挥发性化合物的蒸气压、扩散系数以及测试样品与气相的平衡，因此，它既影响挥发性物质在材料内部的扩散，也影响从材料表面向空气层的迁移，温度升高将引起挥发性物质释放速率增大。这就要求环境测试舱的结构系统在样品测试区域内温度波动小，各点温度均匀。相对湿度将影响吸湿材料和水溶性气体的释放特征，因为水对这些物质可以起到迁移媒体的作用，对材料中甲醛的释放率有影响。这样就要要求直接控制环境测试舱内温度的控温形式，舱壁应有效绝热，不应该受到外界环境温度的影响，避免温度控制过程湿气在环境测试舱内表面的浓缩凝结现象。对于环境测试舱置于可控温度的房间中，由房间温度调控环境测试舱温度的形式，应保障房间温度的稳定。在湿度控制形式方面，环境测试舱可采用控制外部通入洁净空气的湿度，也可直接控制舱内的空气湿度，但要避免舱内进气温度凝结，或水的喷溅现象。环境测试舱是模拟建筑工程室内居住环境条件，结合《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325）及相关材料标准对材料检测提出的技术要求，如：《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325）材料的测试条件为温度23℃、湿度45%。因此本标准规定环境测试舱温湿度控制范围应覆盖温度23参数技术要求温度20～25℃相对湿度40～50%±5%环境测试舱通过对温度偏差、温度均匀度、温度波动度，相对湿度偏差、相对湿度均匀度、相对湿度波动度等性能指标要求，以保障温、湿度的小波动，测试室空间温、湿度均匀。具体计量测试环境测试舱温度、湿度的要求，参照了《湿热试验箱技术条件》（GB/T10586），《环境试验设备温度、湿度校准规范》（JJF1101）中的部分内容执行，温度偏差、温度波动度、温度均匀度参考了温度试验设备（温度范围0-100℃）技术要求，湿度偏差、湿度波动度、湿度均匀度参考了温度试验设备（湿度范围20-100%RH参数技术要求温度偏差±1温度波动度±0.5温度均匀度1湿度偏差+2%RH-3湿度波动度±2%RH湿度均匀度3%RH对环境测试舱的温湿度性能参数的检测，参考了JJF1101《环境试验设备温度、湿度校准规范》中的校准测试点的位置，测试点的数量，温湿度的校准内容，以及数据处理。7、环境测试舱密封性外界空气不能影响到环境测试舱内被测空气，这就要求环境测试舱具备一定的密封性能，本项参考了欧洲标准ENV717-1：2000《人造板甲醛释放量测定-测试舱法》以及《甲醛释放量检测用1m3气候箱》（LY/T1612-2004）中对于密封舱体的密封性要求。三、采用国际标准和国外先进标准的情况本标准参考了欧洲标准及美国材料与试验协会标准，立足于产品的标准化，对环境测试舱设备提出更加全面的技术要求和检测方法。ENV717-1：2000《人造板甲醛释放量测定-测试舱法》（Wood-basedpanels-Determinationofformaldehyderelease-Part:Formaldehydeemissionbythechambermethod）ASTME1333-1996《大型环境舱测定木制品释放气体中甲醛浓度和释放率的标准测试方法》（StandardTestMethodforDeterminingFormaldehydeConcentrationsinAirandEmissionRatesfromWoodProductsUsingaLargeChamber）ASTMD6007-2002《用小容积测试舱测定木制品甲醛释放量的标准方法》（StandardTestMethodforDeterminingFormaldehydeConcentrationinAirfromWoodProductsUsingaSmallScaleChamber）ASTMD5116-2010《小容积环境舱测定室内材料和产品中有机释放的标准指南》（StandardGuideforSmall-ScaleEnvironmentalChamberDeterminat