室内环境检测实验室设备配置解决方案
民用建筑工程室内环境检测实验室设备配置与技术条件
民用建筑工程室内环境检测实验室仪器设备的配置首先应适应检测参数的需要，其次应与有关标准规定的标准方法相一致。具体来说，建筑环境实验室仪器设备的配置，应同时考虑以下几方面情况：
l 建筑工程室内环境检测实验室的类别和级别不同，对仪器设备配置的要求不同；
l GB 50325标准对检测方法、参数及仪器设备的要求；
l 材料检测方面，国家10个材料标准对检测方法、参数及仪器设备的要求；
l 预计的市场情况及将要开展的检测工作量大小；
l 财力。
建筑环境检测实验室除应配置化学实验室常规的玻璃仪器、电炉、水浴锅、通风柜等基础设施外，还应按所需控制的各项环境指标的特点来配置仪器设备，并且所有与数据相关的仪器设备都应通过计量检定。
民用建筑工程室内环境污染控制，是通过对民用建筑工程的全过程控制来实现的。这种全过程控制可以分为四个方面，即在工程勘察设计、材料选择、工程施工及竣工验收各个方面分别控制。在这四个方面中，与检测密切相关的是工程勘察设计、材料选择及竣工验收三个阶段（材料进场检测只是对材料的复验）。不同阶段、不同污染物、不同检测方法对实验室仪器设备配置及要求不同，现分别叙述如下：
一、工程勘察设计阶段的检测仪器设备配置
在工程勘察设计阶段，要进行建筑场地土壤氡浓度调查。GB 50325国家标准对土壤中氡浓度测量仪器性能指标要求（适合于野外作业）：适宜工作温度范围 –100～400C；相对湿度 ≤90%；不确定度≤±20%；探测下限 ≤400Bq/m3。
按照以上要求，结合国内外仪器的性能指标，可以供选择的仪器有：
仪器型号 | 仪器特点 | 备注 |
FD3017型 | 结构简单，适合于野外工作； 可以连续工作，无须等待氡子体衰变时间； 结实耐用，价格便宜； 体积较大，比较笨重。 | 国产 |
RaD7型 | 免除了所测地点空气中的相对湿度对探测效率的影响； 同时显示空气中存在的几种氡及子体的成分；由此扩大了仪器的功能，例如：显示空气中氡平衡的程度，寻找氡气泄露地点，确切探测Rn222浓度（而非几种氡的混合）； 检测结果显示方式多样：现场直读、现场打印、数据储存后再读、打印。 可短时间取样（1分钟），可长时间连续取样（4天），以满足不同测量要求； 空气氡与土壤氡测量两用； 数据存量大（可储存1000个数据）。 电源：可交流电供电，也可使用内置电池。 | 美国 (在测量土壤氡时，RAD7并不省事，关键是该仪器所配置的测量探头太长，不够实用。) |
其它型号 | / | / |
二、材料检测仪器设备配置
在材料控制阶段，要对无机非金属建筑和装修材料进行放射性指标检测，要对人造木板、地毯、帷幕等进行化学指标（甲醛）的检测，要对涂料类产品进行甲醛、总挥发性有机化合物（TVOC）、苯、甲苯二异氰酸酯（TDI）的检测。相关仪器配置按检测范围及内容分述如下：
（一） 无机非金属材料的放射性检测设备及要求
无机非金属建筑材料和装修材料要测定放射性指标，其测试方法应按现行国家标准GB6566-2001《建筑材料放射性核素》要求进行，即使用低本底多道γ能谱仪。
在购置γ能谱仪时，应注意以下几项技术指标：
l 仪器的分辨率应＜10%；
l 仪器本底计数应＜5/s；
l 能谱道数应＞250。
另外，在配置仪器时，应配置稳压电源和断电保护装置，以保护探头。
主要仪器 | 其它仪器 |
低本底多道γ谱仪（NaI晶体、1024道） （不必采用Ge-Li型材料等探测器）BH1224F(北京)和FYFS-2002(湖北)。 | 标准源、Cs137工作源、样品盒、样品粉碎机等 |
（二）人造木板及饰面人造木板检测设备及要求
人造木板及饰面人造木板必须测定游离甲醛含量或游离甲醛释放量。胶合板、细木工板采用干燥器法测定游离甲醛释放量；饰面人造木板可采用环境测试舱法或干燥器法测定游离甲醛释放量，当发生争议时，应以环境测试舱法的测定结果为准。也就是说，按照国家标准要求，关于板材的甲醛测定方法有两种，即干燥器法和环境测试舱法。
甲醛测定方法 | 配置仪器 | 仪器型号 | 备注 | ||
干燥器法 （胶合板、细木工板采用干燥器法可测定游离甲醛释放量。分析方法采用GB/T 17657《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》 ——干燥器法测定甲醛释放量。） | 1 | （可见）分光光度计 | |||
2 | 天平（感量0.01g 及0.0001g） | ||||
3 | 干燥器（直径240mm，容积9~11L） | ||||
4 | 结晶皿（直径120mm，高度60mm） | ||||
5 | 干燥器样品支架 | ||||
环境测试舱法 按照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》及有关建筑装修材料有害物质释放量测量的要求，人造板材及地毯等材料的有害物质释放量测量要使用环境测试舱法。 | 1 | 环境测试舱 | 舱内可控制温度：23±1oC， 舱内可控制相对湿度：45±5%， 空气交换率：1次/h±3%， 负荷比：（1.0±0.02）m2/m3（负荷因子:测试样品总面积除去边缘面积，与测试舱容积之比，表示为m2/m3） 测试样品表面空气流速：0.1-0.3m/s， 测试舱内空气中甲醛含量：不大于0.006mg/m3； | 按照环境测试舱的工作空间大小可分为： 1—40m3等规格 | 环境测试舱的工作空间直接影响检测结果的准确性，工作空间越大，越接近人们实际的生活和工作环境，结果越准确，当对小型环境测试舱的测试结果有异议时，用大型环境测试舱的测试结果来仲裁，测量结果性。 |
2 | 大气采样器； | ||||
3 | （可见）分光光度计； | ||||
4 | 大型气泡吸收管。 | ||||
以上两种方法的比较：干燥器法测定的是样品中甲醛的释放量，简单易行，易于普及，但因干燥器的空间有限，并且干燥器中空气缺乏流动性，与实际的生活和工作环境相去甚远，会导致结果偏离实际；环境测试舱法是国际上通用的方法，很好地模拟了人们的生活和工作环境，测定结果科学、准确。干燥器法和穿孔萃取法在许多国家已被淘汰。因此，各单位在选择仪器适应根据实际慎重选择。
（三） 涂料、胶粘剂及水性处理剂检测设备及要求
不同类型的涂料类产品必须检测的有害物质种类也不同。对室内装修中所采用的水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂必须检测其总挥发性有机化合物（TVOC）和游离甲醛含量；溶剂型涂料、溶剂型胶粘剂必须检测其总挥发性有机化合物(TVOC)、苯、游离甲苯二异氰酸酯(TDI)（聚氨酯类）含量。按照国家标准要求，有关仪器设备的配置可按检测项目进行。
测定方法 | 配置仪器 | 仪器型号 | 备注 | |||
甲醛测定 由于水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂成份十分复杂，不仅干扰因素多，而且有些样品难溶于水，在实际检测中也很难区分其中树脂类型，直接取样测定往往无法测得甲醛的真实含量。 | 1
| 水蒸汽蒸馏装置 | 水蒸汽蒸馏法克服了干扰因素，是理想的前处理方法，样品经前处理后再用分光光度比色测定，结果更加科学准确。 | |||
2 | （可见）分光光度计 | |||||
涂料中的挥发物 或不挥发物测定 水性涂料、水性胶粘剂和水性处理剂中不挥发物含量，以及溶剂型涂料、溶剂型胶粘剂中挥发物的含量均用国家标准《色漆和清漆挥发物和不挥发物的测定》GB/T6751-86提供的方法进行测定。 | 1 | 玻璃或铝质的平底圆盘，直径约75mm。 | 为计算涂料中总挥发性有机化合物（TVOC）提供参数 | |||
2 | 长约100mm的细玻璃棒。 | |||||
3 | 鼓风恒温烘箱，恒温灵敏度±1℃,温度范围40～250℃。 | |||||
4 | 玻璃干燥器，内放干燥剂 | |||||
5 | 天平，感量为0.001g | |||||
涂料密度测定 水性涂料、水性胶粘剂和水性处理剂的密度，以及溶剂型涂料和胶粘剂的密度，均采用国家标准《色漆和清漆—密度的测定》GB6750-86提供的方法进行测定。 | 1 | 容量为20～100mL的适宜玻璃比重瓶。 | 测定该参数的目的是为了在计算总挥发性有机化合物（TVOC）时，将单位g/kg换算成g/L | |||
2 | 温度计，分度为0.1℃，精确到0.2℃。 | |||||
3 | 水浴或恒温室，保持试验温度在23±1℃。 | |||||
4 | 天平，感量为0.2mg。 | |||||
水性涂料中的水分测定 测定水性涂料中的水分，目的是为了计算涂料中总挥发性有机化合物(TVOC)的含量 | 卡尔·费休法 | 国标《化工产品中水分含量的测定—卡尔·费休法(通用方法)》GB6283-86 | 1 | 卡尔·费休水分测定仪 | ||
2 | 科研注射器，容量适宜，体积经校正 | |||||
气相色谱法 | 国标《化工产品中水分含量的测定-气相色谱法》GB2366-86 | 1 | 气相色谱仪：配热导检测器，填充柱接口及程序升温功能。 | |||
2 | 色谱柱：长为2m，内径3mm的不锈钢柱，内填高分子多孔微球 | |||||
3 | 注射器，1µL、10µL。 | |||||
4 | 积分仪或色谱工作站。 | |||||
涂料类总挥发性有机化合物(TVOC)的测定 | 差减法 | 先样品测定不挥发物质含量、水含量及密度，再通过公式计算出样品中TVOC的含量。 | 主要仪器设备配置同不挥发物质含量、水含量及密度测定所使用的仪器设备。 | |||
气相色谱法 | 通过气相色谱技术，分别测定各挥发组分的含量，根据已测得的水含量（水性类）及密度，计算出样品中TVOC的含量。 | 1 | 气相色谱仪：配氢焰离子化检测器、分流/不分流毛细管柱进样口及程序升温功能。 | |||
2 | 色谱柱：长为50m，直径0.32mm的毛细管柱，内涂覆二甲基聚硅氧烷，膜厚1～5μm。 | |||||
3 | 微量进样器：1µL 、10µL。 | |||||
4 | 积分仪或色谱工作站。 | |||||
（四） 溶剂型涂料、溶剂型胶粘剂中苯含量测定
主要仪器设备配置如下：
配置仪器 | 仪器型号 | 备注 | |
1 | 气相色谱仪：配氢焰离子化检测器、分流/不分流毛细管柱进样口及程序升温功能 | ||
2 | 色谱柱：50m*0.32mm的毛细管柱，内涂覆二甲基聚硅氧烷，膜厚1～5μm | ||
3 | 微量进样器：1µL 、10µL、1mL若干个 | ||
4 | 顶空瓶：10mL、20mL或60mL | ||
5 | 定量滤纸条：2㎝×7㎝或适当大小 | ||
6 | 鼓风恒温烘箱：温度范围40～250℃ | ||
7 | 积分仪或色谱工作站 | ||
（五） 聚氨酯漆及聚氨酯胶粘剂中甲苯二异氰酸脂（TDI）测定
GB50325要求测定聚氨酯漆及聚氨酯胶粘剂固化剂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)的含量，测定方法按GB/T18446《气相色谱测定氨基甲酸酯预聚物和涂料溶液中未反应的甲苯二异氰酸酯（TDI）单体》进行。
主要仪器设备配置如下：
配置仪器 | 仪器型号 | 备注 | |
1 | 气相色谱仪：配氢焰离子化检测器、填充柱进样口。色谱柱，长为1m或2m，内径3mm的不锈钢柱 | ||
2 | 微量进样器：10µL | ||
3 | 天平：感量为0.0001g | ||
7 | 积分仪或色谱工作站 | ||
三、竣工验收阶段
在竣工验收阶段，要对民用建筑工程室内环境进行检测，分别测定氡、甲醛、氨、苯及总挥发性有机化合物（TVOC）五项指标。
检测指标 | 仪器配置 | 产品型号 | 备注 | ||
空气中氡的检测 按照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB 50325）的要求民用建筑工程室内空气中氡的检测 | 1 | 空气测氡仪 | ，所选用方法的测量结果不确定度不应大于25%（置信度95%），方法的探测下限不应大于10Bq/m3。 | ||
空气中甲醛的检测 | 酚试剂分光光度法 | 1 | （可见）分光光度计。 | 甲醛检测方法，应按《公共场所空气中甲醛测定方法》（GB/T 18204.26）进行，也可采用现场仪器检测方法，所使用仪器在0~0.60mg/m3测定范围内的不确定度应小于5％。满足要求的方法有三种：酚试剂分光光度法、气相色谱法和现场仪器检测法，其中酚试剂分光光度法为仲裁法。 | |
2 | 大气采样器，流量范围0～1L/min，流量稳定可调。 | ||||
3 | 电热恒温烘箱，温度范围40～250℃。 | ||||
4 | 大型气泡吸收管。 | ||||
5 | 具塞比色管，10mL | ||||
气相色谱法 | 1 | 气相色谱仪，配置氢焰离子化检测器，填充柱进样口 | |||
2 | 色谱柱，长2m，内径3mm的玻璃柱，内装固定相(OV-1)，色谱单体Shimatew（80～100目） | ||||
3 | 微量注射器，10µL | ||||
4 | 大气采样器，流量范围0～2L/min，流量稳定可调 | ||||
5 | 采样管：内径5mm，长100mm玻璃管，内装150mg吸附剂，两端用玻璃棉堵塞，用胶帽密封，备用 | ||||
现场仪器测定法 | 1 | 现场甲醛测定仪，所使用的仪器在0~0.60mg/m3测定范围内的不确定度应小于5% | |||
空气中氨的检测 | 靛酚兰分光光度法 | 1 | （可见）分光光度计 | 按国家标准《公共场所空气中氨测定方法》GB/T 18204.25或国家标准《空气质量 氨的测定 离子选择电极法》GB/T 14669进行测定，具体包含三种测定方法，即靛酚兰分光光度法、钠氏试剂分光光度法和离子选择电极法。当发生争议时应以国家标准《公共场所空气中氨测定方法——靛酚兰分光光度法》GB/T 18204.25的测定结果为准。 | |
2 | 大气采样器，流量范围0～2L/min，流量稳定可调 | ||||
3 | 电热恒温烘箱，温度范围40～250℃ | ||||
4 | 大型气泡吸收管 | ||||
5 | 具塞比色管，10mL | ||||
离子选择电极法 | 1 | 氨敏感膜电极 | |||
2 | pH／毫伏计，精确到0.2mV | ||||
3 | 磁办搅拌器 | ||||
4 | 大气采样器，流量范围0～2L/min，流量稳定可调 | ||||
空气中苯的检测 按国家标准《居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法——气相色谱法》GB 11737的要求进行 | 1 | 气相色谱仪 | 配置氢焰离子化检测器，填充柱进样口 | ||
2 | 色谱柱 | 长2m，内径4mm的不锈钢柱，内填充聚乙二醇600-6201担体（5:100）固定相 | |||
3 | 注射器 | 10µL、1mL、100mL | |||
4 | 大气采样器 | 流量范围0～1L/min，流量稳定可调 | |||
5 | 热解吸装置，热解吸装置主要由加热器、控温器、测温表及气体流量控制器等部分组成 | 调温范围为100～400℃，热解吸气体为氮气，流量调节为50～100mL/min。所用的热解吸装置的结构应使活性炭管能方便地插入加热器中，并且各部分受热均匀 | |||
6 | 采样管 | 内径3.5～4mm，长150mm、外径6mm的玻璃管，内装100mg椰子壳性炭，两端用玻璃棉堵塞，用纯氮气于300～350℃温度条件下吹5～10min，然后用胶帽密封，备用 | |||
空气中总挥发性有机化合物(TVOC)的测定 空气中总挥发性有机化合物(TVOC)的检测方法，按国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325）附录E的要求进行 | 1 | 气相色谱仪 | 配置氢焰离子化检测器，分流/不分流毛细管柱进样口 | ||
2 | 色谱柱 | 长为50m，直径0.32mm的毛细管柱 | |||
3 | 注射器 | 10µL、1mL、100mL | |||
4 | 大气采样器 | 流量范围0～2L/min，流量稳定可调 | |||
5 | 热解吸装置，热解吸装置主要由加热器、控温器、测温表及气体流量控制器等部分组成 | 调温范围为100～400℃，热解吸气体为氮气，流量调节为50～100mL/min。所用的热解吸装置的结构应使活性炭管能方便地插入加热器中，并且各部分受热均匀 | |||
6 | 采样管 | 内径3.5～4mm，长100～150mm、外径6mm的玻璃管，内装100mgTenax-TA吸附剂，两端用玻璃棉堵塞，用纯氮气于300℃温度条件下吹10～60min，然后用胶帽密封，备用 | |||
四、民用建筑室内环境检测实验室仪器配置
民用建筑室内环境检测实验室仪器配置可按下表进行合理配置，在满足要求的前提下，各单位可以根据经济状况选择国产仪器或进口仪器，高档配置或低档配置。
民用建筑室内环境检测实验室仪器配置一览表
工程勘察阶段 | 土壤氡测定仪 | 用于土壤氡浓度或空气氡浓度测定 |
材 料 控 制 | 低本底多道γ能谱仪 | 用于石材等放射性测定 |
环境测试舱 | 用于饰面人造木板等甲醛释放量测定 | |
穿孔萃取仪 | 刨花板及中密度纤维板甲醛测定 | |
干燥器 | 胶合板及细木工板甲醛释放量测定 | |
卡尔·费休测定仪 | 用于涂料中水分测定 | |
电热恒温箱(<250℃) | 用于涂料类不挥发物测定 | |
分光光度计(可见光区) | 用于涂料中甲醛测定 | |
气相色谱仪及辅助设备 | 用于涂料中苯测定，竣工时空气中TVOC测定 | |
分析天平及电炉等常规仪器 | 实验室基础配置 | |
验 收 阶 段 | 氡浓度测定仪 | 用于空气氡浓度或土壤氡浓度测定 |
甲醛检测仪 | 用于施工过程及验收检测 | |
大气采样器 | 用于氨、甲醛、苯、TVOC现场采样 | |
活性碳管及Tenax吸附管 | 用于苯、TVOC现场采样 | |
分光光度计(可见光区) | 用于氨、甲醛测定 | |
气相色谱仪 | 空气中苯、TVOC或涂料中TVOC测定 | |
热解吸仪 | 用于苯及TVOC测定中的热解吸 | |
氢气发生器 | 气相色谱用氢气源 | |
电热恒温箱(<60℃) | 用于配标气及制备样品气热平衡 | |
分析天平(万分之一) | 实验室基础配置 | |
托盘天平及电炉等常规仪器 | 实验室基础配置 | |
大型气泡吸收管等玻璃仪器 | 实验室基础配置 |
注: 1、气相色谱仪：需配分流/不分流进样口、填充柱进样口、FID即氢焰离子化检测器、TCD即热导检测器（若测涂料就配）、可程序升温，附件中应有足够量的进样垫、密封环、石墨垫圈、不同规格的微量进样器等。
2、色谱柱：毛细管柱50m，内径0.32mm石英柱，内涂覆二甲基聚硅氧烷，膜厚1～5µm。
3、大气体采样器(单流量)应配量大于４个。
