民用建筑工程室内空气检测方法中关键性能指标验证的探讨

陈定玲，许 毅，丁佳艺

（安徽省建设工程测试研究院有限责任公司，安徽 合肥 230051）

0 引言

随着人民环保意识的不断增强，目前室内环境质量已成为影响生活水平的关键因素。据相关调查统计，全球超过25%的建筑物中存在有害身体健康的室内空气，这些有害气体已经引发全球性的人口发病率和致癌机率，室内环境污染已经列入对公众健康危害最大的五种环境因素之一。2020 年 8 月 1 日起最新实施的 GB 50325－2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》中对原标准作了相应的修订，但该标准并没有明确规定相应检测方法的检出限、线性、精密度和准确度（标准的关键性能参数）等要求，并且我国目前并没有发布配套的室内空气检测方法验证的标准或指南性文件，在实验室的实际检测工作中，实验室根据客户的需求选择的检测方法，如何证明其具有所选择的检测方法需要的技术能力，确保检测结果的准确性和可靠性，是本文所要探讨的问题。

对于第三方检测机构，RB/T 214－2017《检验检测机构资质认定能力评价 检验检测机构通用要求》和CNAS CL01－2018《检测和校准实验室能力认可准则》中相关要求：检验检测机构在引用 GB 50325－2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》时应对该标准中规定的关键性能参数进行验证，以确认该实验室实施该标准的能力及检测结果的准确性和可靠性。

为了统一各检测机构在使用该检测方法时需满足的关键性能指标的要求，同时提高检测结果的准确性和可靠性，本文对民用建筑工程室内空气检测中重点检测因子 TVOC 为例，开展方法验证进行探讨，邀请行业内 2 家有资质的单位，通过对检测过程数据的比对，计算出标准的在引用前关键性能参数需要控制的程度。

1 检测方法中关键性能指标

根据 GB 50325－2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》的要求，方法中主要的关键性指标主要有方法检出限、标准曲线、精密度、准确度等［1］，其基本定义如下。

1.1 方法检出限

用特定分析方法在给定的置信度内可从样品中定性检出待检物质的最低浓度或最小量。按照样品分析的全部步骤，重复n（n≥7）次空白试验，将各测定结果换算为样品中的浓度或含量，计算n次平行测定的标准偏差，空白中检出目标物质，如式（1）所示。

MDL=t（n-1，0.99）×S（1）式中：MDL 为方法检出限；n为样品的平行测定次数，单位为次；t为自由度为n-1，置信度为 99 % 时的t分布（单侧），t取值参考（见表 1）［2］；S为n次平行测定的标准偏差。

表1 t 值表

1.2 标准曲线

用线性计算模型来定义仪器响应与浓度的关系，实验室根据校准曲线的线性范围和样品预处后预计的浓度或含量范围确定校准曲线工作范围，在校准曲线浓度范围均匀布置 6 个或以上的校准标准点（包括空白或一个低浓度标准点），不同浓度点的校准标准要单独配制，不能通过稀释同一母液获得。

1.3 精密度

精密度在规定条件下独立测试结果的一致程度，包括重复性和再现性，在验证再现性时应尽可能减小时间、人员、检测过程中试剂和耗材、场所环境及其他不可控的因素对实验产生的影响［3］。

重复（再现）性：用实验室内（间）相对标准偏差RSD 表示，重复性限r=3 RSD。

要求：实验室应对 1～3 个不同含量的样品进行测试，每个样品平行测定次数不少于 6 次，计算 RSD。

对某一水平浓度的样品在某个实验室进行平行测定，实验室相对标准偏差按如式（2）～（4）进行计算。

1.4 准确度

检测结果与接收参考值之间的一致程度，可用与参考值之间的加标回收率或测量不确定度来表示。

对某一浓度或含量水平的实际样品在 l 个实验室进行加标回收试验，加标回收率按如式（5）～（7）进行计算。

2 关键性能参数的验证过程

以民用建筑工程室内空气检测中重点检测因子TVOC 为例，针对 TVOC 检测方法中主要的关键性能参数的验证开展探讨，通过 2 家实验室数据的比对，按照“1”中的具体要求，得出该检测方法检出限、线性、精密度和准确度的关键性能指标的技术要求，以便在日后工作中加以推广应用，以确保实验室能力及检测结果的准确性和可靠性。

2.1 设备配置要求

1）主机：气相色谱仪；

2）检测器：FID；

3）配置：二次热解析，加冷肼；

4）毛细管柱：长 50 m 的石英柱，内径为 0.32 mm，内涂聚二甲基聚硅氧烷；

5）程序升温设置：初始温度 50 ℃，保持 10 min，按5 ℃/min 升温至 250 ℃ 保持 2 min；

6）吸附管：2，6-对苯基二苯醚多孔聚合物-石墨化碳黑-X复合吸附管（简称 T-C 复合管）；

7）老化仪：温度可升至 350 ℃。

2.2 实验前准备

1）人员：考核后持证上岗；

2）仪器设备：配置符合验证要求，通过计量；

3）试剂耗材：标准物质和关键试剂耗材符合验收要求：所有涉及实验的关键试剂耗材严格按照《关键试剂验收作业指导书》进行验收，部分实验涉及到标准物质的，按照 GB/T 601－2016《化学试剂 标准滴定溶液的制备》的要求配置和标定或采购符合要求的有证标准物质；

4）场所环境：实验室场所环境条件满足开展实验要求、样品的采集，严格按照《室内空气样品采样及现场监测作业指导书》开展，在采样前应对相关设备进行校准，符合要求后方可实施工作。

5）样品采集：按流量为 0.5mi n/L，允许误差≤2.5 %，采集 20 min，采样体积约 10 L。

2.3 过程描述

按照以上配置，邀请两家实验室，以下简称实验室1 和实验室 2，提供统一的样品，通过对有证标准物质与实际样品检测，按照检测方法要求，展开实验室内和实验室间的相关性能指标的验证，汇总数据，总结得出评价该标准关键性能参数的判定依据。

3 检测结果

3.1 检出限数据

按照“1”的实验要求，比较 2 家实验室数据，其结果如表 2 所示。

比较 2 个实验室数据：当采样体积约为 10 L 时，实验室 1 和实验室 2 两家实验室按照“1”的要求，其检出限结果分别为 0.035μg/L 和 0.040μg/L，基于该方法思路，组织数家实验室按照该思路开展试验，分析相关检出限数据，得出符合行业要求的公认数据作为该方法的检出限要求。

3.2 标准曲线数据

3.2.1 按照“1”的实验要求，比较 2 家实验室数据，其结果见表 3

以上 2 个实验室数据表明：当采样体积约 10 L 时，该方法验证 TVOC 的标准曲线能达到 0.999 8～0.999 9。

比较 2 个实验室数据：当采样体积约为 10 L 时，实验室 1 和实验室 2 两家实验室按照“1”的要求，其相关系数结果均在 0.999 以上，基于该方法思路，组织数家实验室按照该思路开展试验，分析相关系数的要求，得出符合行业要求的公认数据作为该方法的相关系数要求。

3.2.2 两家实验室部分相关图谱（见图 1、2）

3.3 精密度数据

按照“1”的实验要求，两家个实验室选择样品含量接近检出限的低浓度 6 个平行样品进行测试，其结果如表 4 所示。

表2 TVOC 检出限主要数据

表3 TVOC 标准曲线主要数据

图1 实验室 1 TVOC 中甲苯的图谱

图2 实验室 2 TVOC 中甲苯的图谱

表4 TVOC 精密度主要数据

比较 2 个实验室数据：当采样体积约为 10 L 时，实验室 1 和实验室 2 两家实验室按照“1”的要求，实验室内相对标准偏差为 5 %～10 %，实验室间标准偏差能达到 10 % 以内，基于该方法思路，组织数家实验室按照该思路开展试验，分析相关检出限数据，得出符合行业要求的公认数据作为该方法的精密度数据要求。

3.4 准确度数据

按照“1”的实验要求，比较 2 家实验室数据，其结果如表 5 和表 6 所示。

表5 TVOC 准确度（加标回收率）主要数据

表6 TVOC 准确度（不确定度）主要数据

比较 2 个实验室数据：当采样体积约为 10 L 时，实验室 1 和实验室 2 两家实验室按照“1”的要求，两家实验室加标回收率为 80 %～90 %，基于该方法思路，组织数家实验室按照该思路开展试验，分析相关检出限数据，得出符合行业要求的公认数据作为该方法的加标回收率数据要求。

比较 2 个实验室数据：样品浓度在 1.5 μg/L，该方法验证 TVOC 的相对误差能达到≤20 %，在不确定度范围内，基于该方法思路，组织数家实验室按照该思路开展试验，分析相关检出限数据，得出符合行业要求的公认数据作为该方法的不确定度数据要求。

4 结语

基于以上数据给出结论：通过 2 家实验室的数据比对，按照相同的流程，对 TVOC 的关键性能指标开展验证，得出该项目的关键性能指标基本达到的水平，以便制定符合行业内规定的合适要求，同时根据 2 家实验室提出对该方法验证过程中的意见，后期将进一步改进，以确保检测结果的准确度和可靠性。

但由于参加本次验证的实验室只有 2 家，同时选用的设备配置基本相同，对高配置的设备尤其是低配置的设备（如一次解析不加冷肼）的试验情况未进行验证，故试验数据不够代表性，得出的结论目前还存在局限性，建议后期组织至少 5 家实验室，覆盖三种配置的设备（气质+热脱附、二次热解析+冷肼、一次热解析）来进一步开展该验证过程，得出的结论可以更有利于为行业内接收。Q