一般城市住宅室内环境中甲醛和TVOC检测标准的应用研究

＊季凯 刘梦迪 姜振军 黄浩峰

（南京市产品质量监督检验院 江苏 210019）

引言

近年来，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们对家居美观和舒适性的要求也逐步提高。但是，各种新型建筑装修材料的使用以及装饰装修的复杂化使得室内环境污染问题越来越严重，室内环境污染对人体健康造成严重危害甚至死亡的事例时有发生[1-2]。通常情况下，人们每天有2/3的时间是在室内度过，老人和小孩待在室内的时间更长，室内环境的好坏直接关系到人的身体健康[3-4]。因此在建筑工程完工且装饰装修完成后，对室内家居环境进行检测已成为大多数人的必然选择。对于一般城市住宅，甲醛和总挥发性有机物（TVOC）是室内最常见的污染物，在进行甲醛和TVOC的检测时，选择什么标准作为检测依据同样成为人们当下关注的热点。

2020年以前，室内环境中污染物的检测有两项国家标准，分别是GB 50325-2010（2013年版）《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》[5-6]。GB 50325-2010（2013年版）由住建部颁布，为国家强制性标准，适用于新建、改建和装修后的建筑工程质量验收，包括从勘察设计开始到工程质量验收的全过程。GB/T 18883-2002由卫生部颁布，为国家推荐性标准，适用于住宅和办公建筑物内部的室内环境质量评价。新装修房屋在进行室内环境检测时，对于两套标准的选择和使用，一直都存在疑义。2020年，新版GB 50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》发布，替代原有的GB 50325-2010（2013年版）版，新标准对于室内环境检测部分修订较多，对于检测工作的开展，以及标准的选择又提出了新的 挑战[7]。

1.新旧GB 50325标准对比研究

(1)检测项目

针对室内环境检测部分，GB 50325-2010（2013年版）规定强制检测的污染物一共有5种，包括：甲醛、苯、TVOC、 氨、氡。新标准修订后，在5种污染物的基础上增加了甲苯和二甲苯，甲苯和二甲苯均属于苯系物，主要来源于装修装饰中使用的油漆、涂料、溶剂等，甲苯和二甲苯被世界卫生组织列入3类致癌物清单[8]。

(2)污染物浓度限值

新旧标准体系中，住宅均属于Ⅰ类民用建筑。GB 50325- 2020对于Ⅰ类民用建筑中污染物的浓度限制要求比GB 50325- 2010（2013年版）更严格。由表1可以看到除了新增的甲苯、二甲苯以外，新标准中甲醛、苯、TVOC、氨、氡等污染物的限值要求相对旧版规范均有了显著提升。

表1 新旧标准对Ⅰ类民用建筑工程污染物限值要求对比

续表

(3)采样要求

标准GB 50325-2010（2013年版）规定，工程验收时，室内空气中氡、甲醛、氨、苯、TVOC的抽检量不得少于房间总数的5%，每个单体建筑不得少于3间，当房间总数少于3间时，应全数检测。而在GB 50325-2020中，在对普通建筑物保持原有抽样比例的同时，对于全社会高度关注的幼儿园、学校教室、学生宿舍、老年人照料房屋设施的室内装饰装修验收，室内空气中氡、甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、TVOC的抽检量不得少于房间总数的50%，且不得少于20间。当房间总数不大于20间时，应全数检测。新标准对于全社会高度关注的建筑，其抽检比例要求相对于旧版规范有了很大的提升。

在采样选点时，对于使用面积在1000m2以下的房间，新旧标准要求一致。GB 50325-2010（2013年版）规定，当房间使用面积在1000-3000m2之间，采样点数应不少于6，对于使用面积在3000m2以上的，每增加1000m2采样点数增加不少于3。而GB 50325-2020规定，对于房间使用面积大于1000m2的部分，每增加1000m2点数增加1。可以看到新标准对于采样点数的设置要求相对于旧版规范更宽松。

(4)检测方法

GB 50325-2010（2013年版）中甲醛检测采用酚试剂分光光度法，GB 50325-2020中甲醛检测明确采用AHMT分光光度法，检测结果的稳定性和可靠性得到了提升。旧版规范中并未明确氡的具体检测方法，而新标准中增加了4种空气中检测氡浓度的推荐方法。针对苯系物及挥发性有机化合物（TVOC）的采样，除原有的活性炭吸附管和Tenax-TA吸附管外，新标准还增加了T-C复合吸附管取样检测方法。检测TVOC时所用的标准溶液或标准气体，其成分要求也由旧版规范的9种化合物变成新标准规定的16种化合物。新标准完善并细化了室内空气污染物取样及测试要求，对测试仪器和测试人员的能力和水平的要求进一步加强。

我们从检测范围、污染物浓度限值、采样要求、检测方法等几个方面对新旧标准进行了对比分析，结果显示GB 50325-2020无论是污染物的检测范围还是污染物浓度的限值要求，均较GB 50325-2010（2013年版）有了很大提升，对于采样要求以及检测方法的设定，新标准也更为严格。新标准的实施，体现国家对室内空气污染危害管理的重视，对于室内装修行业也会起到相应的规范作用。但是与国家标准GB/T 18883-2002相比，GB 50325-2020是否更适合一般城市住宅的室内环境检测呢，为此我们做了进一步研究[9]。

2.GB 50325-2020与GB/T 18883-2002的对比研究

(1)适用范围

根据标准要求，GB/T 18883-2002适用于住宅及办公建筑物，其它室内环境可参照执行。而GB 50325-2020适用于新建、扩建和改建的民用建筑工程。可见GB/T 18883-2002的适用范围更广，而GB 50325-2020的针对性更强。

(2)检测项目

对于室内环境检测，GB 50325-2020共涉及甲醛、苯、 甲苯、二甲苯、TVOC、氨、氡等7种室内污染物。而GB/T 18883-2002关注的室内环境参数包括物理性、化学性、生物性、放射性等共涉及19个检测项目，除了GB 50325-2020明确的7种污染物外，还包括温度、相对湿度、空气流速、新风量、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳、臭氧、苯并[a]芘、可吸入颗粒PM10、菌落总数，基本涵盖了室内所有污染物种类。可以看到，GB/T 18883-2002关注的污染物种类更多、范围更广[10]。

(3)采样要求与污染物浓度限值

我们主要分析的是普通住宅，GB 50325-2020中根据建筑用途将民用建筑分别划为Ⅰ类民用建筑和Ⅱ类民用建筑，住宅属于Ⅰ类民用建筑，而在GB/T 18883-2002中未做区分。依据GB 50325-2020进行检测时有两种情况，采用自然通风的民用建筑工程需在检测前密闭门窗1h（氡浓度检测需在门窗关闭24h后进行），而采用集中空调的民用建筑工程应在空调正常运转的条件下进行。而对于GB/T 18883-2002，在采用筛选法进行测试时，采样前需关闭门窗12h[10]。针对2个标准共同关注的7种污染物，2个标准对污染物浓度的限值要求也不相同。如表2所示，可以看到除了二甲苯以外，GB 50325-2020对于污染物浓度的限值要求更高，但考虑到2个标准的采样封闭时间各不相同，因此还需要逐一分析。

表2 GB 50325-2020和GB/T 18883-2002污染物限值比较

3.甲醛、TVOC检测标准的选择

(1)甲醛、TVOC的释放规律研究

我们知道，进行室内环境检测时，污染物浓度和采样要求密切相关。考虑到GB 50325-2020和GB/T 18883-2002的采样要求和污染物浓度限值均不相同，为了进一步明确哪个标准在污染物检测上更为严格，我们对普通住宅房间内甲醛、TVOC的释放规律进行了研究。

①试验条件

选取某新装修住宅的卧室作为研究对象，住宅位置远离街道，确保室外污染物本底浓度处于较低值。测试时间为6月初，昼夜温差不大，房屋装修完2个月，室内污染物释放规律基本趋于稳定。卧室内尺寸：4.5m×4.4m×2.6m，有效容积51.48m3，室内有部分家具，保持无人入住状态，确保无其它污染因素干扰。测试前将住宅所有门窗打开，通风3天，以去除室内残留的污染物。为了避免温度变化的影响，提前5h打开住宅内所有壁挂式空调，将室内温度设置为27℃，取4个温度计呈交叉对角线放置在卧室内，实时观察室内温度变化[11-12]。待室内温度处于稳定状态后关闭门窗，稳定5min后开始计时。测试时间从上午9点开始至第二日9点结束，共计24h，测试时按时间点采集室内甲醛和TVOC样品进行检测，通过甲醛和TVOC的浓度变化情况来判断甲醛和TVOC的释放规律[13-15]。

②甲醛的释放规律

试验在门窗关闭并开始计时后正式开始，分别选取0h、 1h、2h、4h、8h、12h、18h、24h作为采样时间节点，甲醛的采样检测依据GB/T 18204.2-2014 《公共场所卫生检验方法 2部分：化学污染物》中的AHMT分光光度法进行。整个实验过程中对室内温度进行实时观察，温度一直稳定在26℃到28℃之间。

从图1可以看到，随着房间封闭时间延长，室内甲醛浓度开始显著增长，尤其是0～4h之间增长速率最快，在封闭4h以后甲醛浓度增长速率逐渐放慢并在封闭12h以后逐渐趋于平缓[16]。我们再来具体分析一下0～4h之间甲醛浓度的增长过程，试验开始时，甲醛本底浓度为0.01mg/m3。在封闭1h后甲醛浓度为0.03mg/m3，1h内增长了0.02mg/m3。从1h到2h，甲醛浓度增长到0.06mg/m3，1h内增长了0.03mg/m3。从2h到4h，甲醛浓度增长到0.114mg/m3，2h内增长了0.54mg/m3，由此可见甲醛污染物释放速率最快的阶段并不在门窗刚刚封闭的1h内，而在1～2h之间的阶段[1]。我们结合表2中GB 50325-2020和GB/T 18883-2002对甲醛污染物的限值要求，可以看到，封闭1h后甲醛污染物的浓度为0.03mg/m3，满足GB 50325-2020中甲醛浓度≤0.07mg/m3的要求。然而当封闭时间达到12h后，甲醛浓度为0.134mg/m3，明显超出了GB/T 18883-2002中甲醛浓度≤0.10mg/m3的规定。由此可见，作为室内甲醛的检测和判定标准，GB/T 18883-2002比GB 50325-2020更为严格。

图1 甲醛浓度随房间封闭时间的变化规律

③TVOC的释放规律

在对甲醛进行采样检测时，我们同时采集了TVOC的样本。同样选取0h、1h、2h、4h、8h、12h、18h、24h作为采样时间节点，TVOC的采样检测依据GB 50325-2020附录E和GB/T 18883-2002附录C规定的热脱附-气相色谱法进行。图2结果显示，随着封闭时间延长，室内TVOC浓度开始逐渐增长，0～4h内增长速率最快，4h以后TVOC浓度增长速率逐渐放缓[17-18]。仔细观察TVOC浓度变化曲线可以明显看到，TVOC释放速率最快的阶段在刚刚封闭的1h内。结合表2中GB 50325-2020和GB/T 18883-2002对TVOC的限值要求，可以看到，封闭1h后TVOC的浓度为0.37mg/m3，满足GB 50325-2020中≤0.45mg/m3的要求。当封闭时间达到12h后，TVOC浓度为1.08mg/m3，超出了GB/T 18883-2002中≤0.60mg/m3的规定。由此可见，作为室内TVOC的检测和判定标准，GB/T 18883-2002同样比GB 50325-2020更为严格。

图2 TVOC浓度随房间封闭时间的变化规律

(2)人们日常生活习惯的影响

通过上一节的研究分析，我们知道作为室内甲醛、TVOC污染物的检测和判定标准，GB/T 18883-2002比GB 50325-2020更为严格。下面我们进一步分析GB/T 18883-2002和GB 50325-2020哪一项标准的检测要求更贴合人们的生活习惯。一般情况下，大部分人接近90%的时间都在室内度过，尤其是在是冬夏两季，在紧闭门窗开空调的习惯下，人们每天待在室内的时间肯定远远超过室外[3]。根据GB 50325-2020要求，自然通风的民用建筑需在检测前密闭门窗1h。事实上，如果仅仅按照“1h”的检测标准来检测室内空气质量，不仅不符合人们的日常生活习惯，还极有可能导致居住者对室内空气质量误判，受到空气中有害物质的侵害仍不自知。因此我们得到结论，GB/T 18883-2002的“12h”封闭要求更贴合人们的日常生活习惯。

4.结论

我们首先对GB 50325新旧标准进行了分析研究，结果显示新标准GB 50325-2020从检测范围、污染物浓度限值、采样要求以及检测方法上均较GB 50325-2010（2013年版）有了显著提升。随后我们从标准适用领域、检测范围、采样要求与污染物浓度限值等方面对GB 50325-2020与GB/T 18883-2002进行了对比，通过实验研究了一般城市住宅室内环境下甲醛与TVOC的释放规律，结合GB 50325-2020和GB/T 18883-2002对甲醛、TVOC的采样和判定要求，得出结论：作为室内甲醛、TVOC污染物的检测和判定标准，GB/T 18883-2002比GB 50325-2020更为严格。最后，我们进一步分析了城市环境下人们的生活习惯，得出GB/T 18883-2002的“12h”封闭要求更贴合人们日常生活习惯。