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民用建筑工程室內(nèi)空氣中TVOC檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-30 09:13:53 更新時(shí)間：2025-07-29 09:13:53

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

民用建筑工程室內(nèi)空氣中TVOC檢測

隨著人們生活水平的提高和對(duì)健康環(huán)境的日益重視，民用建筑工程室內(nèi)空氣質(zhì)量（Indoor Air Quality, IAQ）已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，總揮發(fā)性有機(jī)化合物（Total Volatile Organic Compounds, TVOC）是室內(nèi)空氣污染的主要指標(biāo)之一。TVOC并非單一物質(zhì)，而是指在常溫常壓下，沸點(diǎn)在50℃至260℃之間，具有高蒸氣壓、易揮發(fā)的數(shù)百種有機(jī)化合物的總稱。它們主要來源于建筑裝飾材料（如油漆、涂料、粘合劑、人造板材、壁紙、地毯等）、家具、日化用品以及辦公設(shè)備等。長期暴露于較高濃度的TVOC環(huán)境中，會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生多方面的不良影響，包括刺激黏膜（眼、鼻、咽喉）、引起頭痛、疲勞、惡心，嚴(yán)重時(shí)可能損害肝臟、腎臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，甚至具有致癌、致畸、致突變風(fēng)險(xiǎn)。因此，在民用建筑工程（尤其是新建、改建或裝修后的工程）竣工驗(yàn)收前或室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量評(píng)估中，進(jìn)行TVOC的檢測至關(guān)重要，是保障使用者健康安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

檢測項(xiàng)目

民用建筑工程室內(nèi)空氣中TVOC的檢測項(xiàng)目，核心就是測定單位體積空氣中所含有的所有可識(shí)別揮發(fā)性有機(jī)化合物（通常指在Tenax TA吸附管上保留，經(jīng)熱脫附后，在色譜圖上保留時(shí)間在正己烷到正十六烷之間的所有有機(jī)化合物）的總量，并以總質(zhì)量濃度（μg/m3）表示。這包括了常見的苯系物（如苯、甲苯、二甲苯）、醛酮類、酯類、烴類（烷烴、烯烴、炔烴）、鹵代烴等多種化合物。檢測通常是在工程完工至少7天以后、交付使用前進(jìn)行。

檢測儀器

TVOC檢測主要依賴于精密的實(shí)驗(yàn)室分析儀器組合，核心設(shè)備包括：

熱脫附儀（Thermal Desorber, TD）： 用于將采樣管中吸附的TVOC組分在高溫下完全脫附出來，并通過載氣傳輸?shù)綒庀嗌V儀。要求脫附效率高且重現(xiàn)性好。
氣相色譜儀（Gas Chromatograph, GC）： 利用色譜柱對(duì)熱脫附出來的復(fù)雜TVOC混合物進(jìn)行高效分離。毛細(xì)管色譜柱（如非極性或弱極性柱）是常用選擇。
質(zhì)譜檢測器（Mass Spectrometer, MS）： 作為GC的檢測器（即GC-MS系統(tǒng)）。它對(duì)GC分離后的單個(gè)化合物進(jìn)行電離，并根據(jù)其質(zhì)荷比（m/z）進(jìn)行定性和定量分析。MS具有高靈敏度、高選擇性和強(qiáng)大的定性能力，是目前TVOC檢測最權(quán)威和精確的技術(shù)手段。
空氣采樣裝置： 包括恒流采樣泵（確保采樣流量穩(wěn)定準(zhǔn)確，如0.5 L/min）、流量計(jì)/校準(zhǔn)器、以及關(guān)鍵的吸附管（通常為不銹鋼管，內(nèi)填裝有特定吸附劑，如Tenax TA、Carbograph等或其組合）。采樣管需密封良好并在使用前活化。

此外，便攜式光離子化檢測器（Photoionization Detector, PID）有時(shí)用于現(xiàn)場快速篩查，其原理是利用紫外光電離有機(jī)氣體分子產(chǎn)生電流進(jìn)行測量，響應(yīng)快但只能提供TVOC總量的大致估計(jì)值，不能識(shí)別具體組分，精度和抗干擾能力不如實(shí)驗(yàn)室GC-MS，通常不作為驗(yàn)收依據(jù)。

檢測方法

民用建筑工程室內(nèi)空氣中TVOC的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法主要遵循以下步驟（依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)）：

采樣點(diǎn)布置： 根據(jù)房間面積和結(jié)構(gòu)合理布點(diǎn)。通常，小于50m2的房間設(shè)1-3個(gè)點(diǎn)；50-100m2設(shè)不少于3個(gè)點(diǎn)；大于100m2設(shè)不少于5個(gè)點(diǎn)。采樣點(diǎn)應(yīng)避開通風(fēng)口，離墻面距離大于0.5m，離地面高度0.8m-1.5m，均勻分布。同時(shí)需設(shè)置室外空白對(duì)照點(diǎn)。
采樣前準(zhǔn)備： 采樣前需關(guān)閉門窗至少12小時(shí)（模擬正常居住條件）。采樣期間也應(yīng)保持門窗關(guān)閉。
樣品采集：
- 將活化好的吸附管安裝在恒流采樣泵上。
- 設(shè)置采樣流量（通常為0.1 - 0.5 L/min）和采樣時(shí)間（通常為20 - 30分鐘，以保證采集到足夠的樣品量）。
- 啟動(dòng)采樣泵，按設(shè)定參數(shù)采集空氣樣品。記錄采樣時(shí)間、流量、溫度、大氣壓等信息。
- 采樣結(jié)束后，取下吸附管，立即用密封帽密封兩端，做好標(biāo)識(shí)（日期、時(shí)間、地點(diǎn)、點(diǎn)位號(hào)等），放入密封袋或?qū)Ｓ脙?chǔ)存容器中。
- 采集空白管（帶到現(xiàn)場但不采樣的吸附管）作為實(shí)驗(yàn)空白。
樣品運(yùn)輸與保存： 樣品應(yīng)低溫（如4°C）避光保存和運(yùn)輸，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（通常5天內(nèi)）完成分析。
實(shí)驗(yàn)室分析：
- 將吸附管安裝在熱脫附儀上。
- 設(shè)置熱脫附程序（包括脫附溫度、時(shí)間、載氣流速等）。
- 脫附出的化合物被載氣帶入氣相色譜柱進(jìn)行分離。
- 分離后的化合物進(jìn)入質(zhì)譜檢測器，進(jìn)行掃描檢測（如全掃描模式Scan或選擇離子監(jiān)測模式SIM）。
- 利用儀器工作站采集數(shù)據(jù)，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線或響應(yīng)因子對(duì)TVOC總量進(jìn)行定量計(jì)算。
結(jié)果計(jì)算： 計(jì)算各采樣點(diǎn)的TVOC濃度（μg/m3）。TVOC總量通常定義為各色譜峰從正己烷（C6）到正十六烷（C16）之間所有保留時(shí)間范圍內(nèi)，經(jīng)校正后峰面積的總和，換算成甲苯的當(dāng)量濃度（以甲苯為基準(zhǔn)計(jì)算響應(yīng)因子）。需要扣除空白值并對(duì)采樣體積進(jìn)行溫度和壓力校正（換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積）。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

我國針對(duì)民用建筑工程室內(nèi)空氣中TVOC的檢測，主要強(qiáng)制執(zhí)行以下國家標(biāo)準(zhǔn)：

GB 50325-2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》： 這是目前最新且最核心的標(biāo)準(zhǔn)。它明確規(guī)定了：
- Ⅰ類民用建筑工程（住宅、醫(yī)院、老年建筑、幼兒園、學(xué)校教室等）：TVOC濃度限量 ≤ 0.45 mg/m3。
- Ⅱ類民用建筑工程（辦公樓、商店、旅館、文化娛樂場所、書店、圖書館、展覽館、體育館、公共交通等候室、餐廳、理發(fā)店等）：TVOC濃度限量 ≤ 0.50 mg/m3。
- 詳細(xì)規(guī)定了檢測方法（采用Tenax TA吸附管采樣，熱脫附-氣相色譜質(zhì)譜法分析）、采樣要求、布點(diǎn)規(guī)則、檢測時(shí)機(jī)等。
GB/T 18883-2022《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》： 雖然非強(qiáng)制，但作為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，提供了更廣泛的室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)（包括TVOC）的限值（TVOC ≤ 0.60 mg/m3，8小時(shí)平均）和檢測方法參考（方法與50325類似，但適用范圍更廣，不僅限于竣工工程）。

此外，國際或行業(yè)內(nèi)常用的參考標(biāo)準(zhǔn)還包括ISO 16000系列（如ISO 16000-6:2011 室內(nèi)空氣-第6部分：通過Tenax TA吸附劑主動(dòng)采樣、熱脫附和MS或FID氣相色譜法測定室內(nèi)和試驗(yàn)艙空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量）等。但在國內(nèi)民用建筑工程驗(yàn)收中，GB 50325-2020是必須遵循的強(qiáng)制性驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，民用建筑工程室內(nèi)空氣中TVOC的檢測是一項(xiàng)技術(shù)性要求高、程序嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，需要專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（特別是GB 50325-2020），使用先進(jìn)的儀器（如TD-GC-MS），嚴(yán)格按照規(guī)定的采樣和分析方法進(jìn)行，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，為評(píng)判室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量是否合格提供科學(xué)依據(jù)，切實(shí)保障人民群眾的健康安全。