用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室及使用方法与流程

本发明涉及家具、家具用板材检测技术领域，具体涉及一种用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室及使用方法。

背景技术：

十几年前，我国室内环境污染问题相当严重，曾连续数年成为社会热点问题：中国消费者协会2001年公布的一项调查结果表明，北京市30户装修后的室内环境污染检测，有害气体浓度超标的达到73%，杭州市53装修后的室内环境污染检测，有害气体浓度超标的达到79%，最高的超标10多倍，此外，voc和苯超标在40%以上。

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》2002年初发布执行后，各有关部门做了许多工作，总体情况逐渐有所好转，但问题依然存在：据2006——2009年部分地区已装修住宅、办公楼室内环境污染检测结果显示，有害气体超标比例仍在50%以上，tvoc超标40%。中央电视台cctv-2生活频道曾于2005年组织过一次室内装修污染部分项目粗查，结果显示超标严重的是有害气体（超标比例是70%），其次是tvoc（超标比例是38%），苯污染较轻（超标比例是11%），粗查结论：我国因装修造成的室内污染严重，应引起我国有关部门关注（该粗查由于缺少技术支持和质量控制，数据仅供参考）。地方报纸、电视新闻报导出现的室内环境污染问题投诉不断，室内环境污染纠纷时有发生，患白血病儿童病例增多，矛头指向仍为室内装修污染。

十多年过去了，“我国目前室内环境污染状况究竟如何”，“目前存在的主要问题是什么,如何解决”，“装修设计中如何掌握使用装修材料使用量以保证室内空气污染不超标”，“如何保证室内装修材料污染在不同季节（不同温度）均在国家规定的限量值以内”等诸多问题，由于建设、环保、卫生系统均未组织过全国性的室内污染调查，基本情况不清，不同装修工况下的污染物释放情况研究少，均难以给出确切回答，一线装修设计施工人员缺少污染防治技术支撑，面对室内污染问题无能为力。

鉴于目前此种情况，迫切需要检测装修材料在不同用量、不同温湿度、不同通风量情况下能够进行有害气体析出检测用的模拟实验房，从而从装修设计施工的实际需要出发，为一线装修设计施工人员减少并防治污染提供技术支撑，并提出室内装饰污染防治针对性措施。

技术实现要素：

本发明的发明目的是提供一种用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室，以便于获取用于同一空间内的被试物品在单位时间内的有害气体析出量数据。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室，包括实验室主体、试验环境控制系统和测量装置；所述实验室主体带有气密门，用于形成能够储纳被试物品的气密试验环境；所述试验环境控制系统包括换气模块；所述换气模块包括进气通道、净化装置、排气通道和换气装置，在所述进气通道内顺次设有净化装置、第一单向阀，在所述排气通道内设有第二单向阀，以使所述实验室主体外的气体仅能够单向进入所述实验室主体内，且进入所述实验室主体内的气体不包含有害气体；所述换气装置设置在所述进气通道或所述排气通道内；所述测量装置用于测量所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和室内有害气体数据，以及所述气密试验环境外的室外气压数据。

优选的，所述测量装置还包括分布固设在所述实验室主体的室顶的多根采样管，在所述实验室主体外方、在所述采样管上安装有阀门；所述实验室主体包括第一面墙和与第一面墙相对的第二面墙，在所述第一单向阀的后方，所述进气通道形成有多个出气口，该些出气口均匀分布并靠近所述第一面墙设置，在所述第二单向阀的前方，所述出气通道形成有多个进气口，该些进气口均匀分布并靠近所述第二面墙设置。

进一步的，在靠近所述第一面墙的位置竖立设有3根进气支管，所述出气口设置在所述进气支管的邻近所述第二面墙的位置，且在每根进气支管的高度方向上，每0.18～0.22m开设一个出气口；所述进气支管的中部与所述第一单向阀的出气侧连通，在每根进气支管的两端设有堵头；在靠近所述第二面墙的位置竖立设有3根排气支管，所述进气口设置在所述排气支管的邻近所述第一面墙的位置，且在每根排气支管的高度方向上，每0.18～0.22m开设一个进气口；所述排气支管的中部与所述第二单向阀的进气侧连通，在每根排气支管的两端设有堵头。

进一步的，所述第一面墙与所述第二面墙之间的距离为2～3m，所述采样管有5根，该些采样管的采样口分布在“十”字形的顶点和交点处。

优选的，在所述实验室主体与所述气密门的连接处贴合有气密体，所述气密体包括无放射性材料和用于包裹无放射性材料的锡箔，所述无放射性材料设置在所述锡箔内。

优选的，所述测量装置还包括设置在所述实验室主体内的温湿度传感器，所述试验环境控制系统还包括温度调节器、湿度调节器、控制器，所述温湿度传感器与所述控制器的输入端对应连接，所述控制器的输出端分别与所述温度调节器、温度调节器电连接，以使所述气密试验环境内的温度维持于目标温度区间，所述气密试验环境内的湿度维持于目标湿度区间。

优选的，所述换气装置包括设置在所述进气通道内的引风机和设置在所述排气通道内的排风机，所述引风机为3m³/h-30m³/h的无级变频风机。

一种使用前述的用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室的方法，所述实验室主体容积与目标空间容积比为1：a，被试物品的材料种类与置于目标测量空间内的物品的材料种类一致,且每一种材料种类中，被试物品的数量与置于目标测量空间内的物品的数量的体积比为1：a；a为大于0的常数，a的值最好取1，包括以下步骤，

（1）排空步骤，所述排空步骤包括在所述气密门处于闭合状态下，以0.5次/小时的频率测量所述实验室主体内的有害气体浓度，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，所述实验室主体内有害气体浓度及室内温度数据、室内温度数据达到试验要求后进行一下步骤；

（2）置入被试物品步骤，所述置入被试物品步骤包括在所述模拟实验室达到试验要求后，将所述被试物品置入所述实验室主体后，使所述实验室主体内形成气密试验环境，在48小时后进行如下至少一种试验方式：

试验方式a.以1次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

试验方式b.以0.5次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

试验方式c.以0.2次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

试验方式d.以0.1次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

试验方式e.以0.1次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在连续至少48小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

当同时采用两种或多种上述的试验方式时，应对照试验方式a、试验方式b、试验方式c、试验方式d、试验方式e的顺次进行，且在每种试验方式结束后操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体，并在所述实验室主体内气体更新至少48小时后才能开始下一种试验方式。

优选的，在所述排空步骤中，所述实验室主体内有害气体包括甲醛、氨、vocs，当所述甲醛浓度≤0.01mg/m³，所述氨浓度≤0.05mg/m³，所述vocs浓度≤0.1mg/m³，所述室内温度数据为15℃～35℃和室内湿度数据30%～80%时，达到所述试验要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够获取用于同一空间内的被试物品在单位时间内的有害气体析出量数据，以便于在室内装修前确定合适的家具和板材，避免室内装修后出现有害气体超出标准要求时的处理成本。

附图说明

图1为用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室移除室顶后的结构示意图。

图中，1-实验室主体，11-气密门，12-第一面墙，13-第二面墙，21-进气通道，211-出气口，22-净化装置，23-引风机，24-第一单向阀，25-阀门，31-排气通道，311-进气口，32-第二单向阀，33-排风机，34-阀门，4-控制箱，51-温湿度传感器，52-采样管，521-阀门，522-采样口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

现有技术中，英产ppm测试仪器可以测量甲醛浓度；深圳市万安迪测控有限公司生产的泵吸式氨气分析仪可以测量氨气浓度；西安博纯仪器有限公司生产的voc在线分析仪可以用来检测vocs浓度。

实施例1：一种用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室，参见图1，包括实验室主体1、试验环境控制系统和测量装置。在图1中，实验室主体1设置在一个房体内，房体内可以根据需要设置样品存放处理间、化学分析实验室。

但实验室主体1也可以不设置在房体内。

实验室主体1带有气密门，用于形成能够储纳被试物品的气密试验环境。

试验环境控制系统包括换气模块；换气模块包括进气通道21、净化装置22、排气通道31和换气装置，在进气通道21内顺次设有净化装置22、第一单向阀24，在排气通道31内设有第二单向阀32，以使实验室主体1外的气体仅能够单向进入实验室主体1内，且进入实验室主体1内的气体不包含有害气体；换气装置设置在进气通道21或排气通道31内。

测量装置用于测量气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和室内有害气体数据，以及所述气密试验环境外的室外气压数据。室内温度数据一般为相对温度rh数据。

一般的，甲醛、氨、vocs均可以称为实验室主体有害气体。阹除甲醛的方法有甲醛净化吸附剂，例如活性炭、活性硅、活性氧化铝；或者，光触媒材料，例如德国生产的环康除醛酶。阹除氨气的方法有吸附法、酸反应法，一般在酸反应法之后需要设置吸附材料，以吸附蒸发的酸气。阹除vocs的方法有吸附法、燃烧法。所以净化装置内一般可以设置吸附剂层，例如活性炭、活性硅。根据需要，净化装置还可以包括除尘模块，如布袋过滤器。

实施例2：一种用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室，参见图1，实验室主体包括第一面墙12和与第一面墙12相对的第二面墙13，作为对实施例1的优选，测量装置包括气压传感器（未画）、温湿度传感器51，气压传感器有至少两个，其中一个气压传感器设置在实验室主体1内，另一个气压传感器设置在实验室主体1外，试验环境控制系统还包括控制器（未画），控制器设置在控制箱4内。控制器可以是电子计算机、plc、单片机，以控制器为电子计算机为例，电子计算机上附带有rs232数据采集卡和rs232控制卡。rs232数据采集卡包括串口转rs232电路、a/d转换模块和多路采样电路，rs232数据采集卡的其中三路采样电路的接口分别与温湿度传感器51的电线、气压传感器的电线对应电连接即可，rs232数据采集卡的rs232串口插接在电子计算机的rs232串口上。

作为一种有害气体测量方式，可以在实验室主体1的室顶分布固定设置的多根采样管52，在实验室主体1的外方、在采样管52上安装有阀门521，这时，在实验室主体1内的采样管52的一端管口就对应于采样口522，当阀门521关闭时，实验室主体1内的气体并不能与实验室主体1外的气体相交换。参见图1，作为优选，第一面墙12与第二面墙13之间的距离为2～3m，采样管52有5根，该些采样管52的采样口522分布在“十”字形的顶点和交点处。采样管52的采样口522可选用φ6mm的不锈钢管，并通过采用取压管引出实验室主体1外。

在第一单向阀24的后方，进气通道21形成有多个出气口211，该些出气口211均匀分布并靠近第一面墙12设置，在第二单向阀32的前方，排气通道31形成有多个进气口311，该些进气口311均匀分布并靠近第二面墙13设置。这样，在换气时，实验室主体1外的气体经净化装置22过滤除掉有害气体后经第一单向阀23、出气口211进入实验室主体1内，实验室主体1内的气体经进气口311进入排气管道31，在排气管道31内，气体经第二单向阀32后排出实验室主体1外。由于出气口211、进气口311对侧设置，便于实验室主体1内的气体排空。而且，采样口522设置在实验室主体1的室顶能够保证采样口522处的有害气体浓度的稳定性，原因在于，在实验室主体1内气体排空更新后，实验室主体1内的被试物品散发的有害气体，例如甲醛、氨、vocs在充斥实验室主体1内后才会扩散至实验室主体1的室顶处。

作为优选，在实验室主体1内，进气通道与三根均匀分开竖向设置的进气支管的中部连通，在每根进气支管的两端设有堵头。每根进气支管长2.2～2.8m，在每根进气支管上，每0.18～0.22m距离开设一个出气口211，出气口的内径可以是5～7mm。作为示例，进气通道选用φ40mm管形成，进气支管长2.5m，在每根进气支管上，每0.2m距离开设一个出气口211，出气口的内径是6mm。在室验室主体1内，排气通道与三根均匀分开竖向设置的排气支管的中部连通，在每根排气支管的两端设有堵头，每根排气支管长2.2～2.8m，在每根排气支管上，每0.18～0.22m距离开设一个进气口311，进气口的内径可以是7～9mm。作为示例，排气通道选用φ50mm管形成，排气支管长2.5m，在每根排气支管上，每0.2m距离开设一个进气口311，进气口的内径是8mm。

作为优选，当气密门11闭合在实验室主体1上时，在实验室主体1与气密门11的连接处贴合有气密体（未画），气密体包括无放射性材料和用于包裹无放射性材料的锡箔，无放射性材料设置在锡箔内，采用无放射性材料的原因是用于避免污染房间内材料，干扰试验结果。

作为优选，试验环境控制系统还包括温度调节器、湿度调节器，在获取气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据后，温度调节器和湿度调节器可以由人工控制，也可以采用自动控制的方法。温度调节器有常见的空器调节器，其内部一般配置有单片机型控制器，可以调节温度、降低湿度，具有使气密试验环境内的温度维持于目标温度区间的功能。所以当温度调节器选用空气调节器时，湿度调节器仅需要具有增加湿度功能就可以了，例如加湿器。由于湿度调节器由空气调节器和加湿器共同实现，所以需要将rs232控制卡的串口线与空气调节器的单片机型控制器的串口线主从通讯连接，将rs232控制卡的继电器负载端接口串接入加湿器的电源线，以通过电子计算机控制空气调节器的降低湿度功能和控制加湿器的加湿功能，使气密试验环境内的湿度维持于目标湿度区间。

作为优选，换气装置包括设置在进气通道21内的引风机23和设置在排气通道31内的排风机33，引风机23为3m³/h-30m³/h的无级变频风机。引风机23最好设置在净化装置22和第一单向阀24之间，原因在于，当引风机23设置在净化装置22的进气侧时，引风机23排出的气流可能超出净化装置的净化能力；当引风机23设置在第一单向阀24的出气侧时，第一单向阀24会形成气流阻力。同样的，排风机32最好设置在第二单向阀32的进气侧。

此外，排气通道31内也可以不设置排风机33，在排气通道31内设置压差调节阀，当引风机23工作时，实验室主体1内的气压升高，当达到压差调节阀的压差开启条件后，实验室主体1内的气体可以从排气通道31排出。

根据需要，引风机23可以设置在风机箱内，风机箱风量测量采用国标（gb/t7725-2004附录d）要求的测量方法，风机箱内设置喷嘴、压差测试仪、引风机等设备，外部采用不锈钢机壳。

可选的，在净化装置22的进气侧的进气通道上安装阀门25，在第二单向阀32的排气侧的排气通道上安装阀门34，这样，当关闭阀门25、阀门34、阀门521、气密门11时，实验室主体1内的气体就实现了与实验室主体1外的气体的隔离。

实施例3：一种使用实施例1或实施例2中的用于检测板材及家具的有害气体析出量的模拟试验室的方法，实验室主体1容积与目标空间容积比为1：a，被试物品的材料种类与置于目标测量空间内的物品的材料种类一致,且每一种材料种类中，被试物品的数量与置于目标测量空间内的物品的数量的体积比为1：a；a为大于0的常数，a的值最好取1，包括以下步骤，

（1）排空步骤，所述排空步骤包括在所述气密门处于闭合状态下，以0.5次/小时的频率测量所述实验室主体内的有害气体浓度，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，所述实验室主体内有害气体浓度及室内温度数据、室内温度数据达到试验要求后进行一下步骤；作为可选的示例，所述实验室主体内有害气体包括甲醛、氨、vocs，当所述甲醛浓度≤0.01mg/m³，所述氨浓度≤0.05mg/m³，所述vocs浓度≤0.1mg/m³，所述室内温度数据为15℃～35℃和室内湿度数据30%～80%时，达到所述试验要求；在后续试验过程中，要维持室内温度数据在15℃～35℃区间和室内湿度数据在30%～80%之间。

（2）置入被试物品步骤，所述置入被试物品步骤包括在所述模拟实验室达到试验要求后，将所述被试物品置入所述实验室主体后，使所述实验室主体内形成气密试验环境，在48小时后进行如下至少一种试验方式：

试验方式a.以1次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止,当有害气体浓度修正值在平均值的上下0.2mg/m³区间内时，可以认为有害气体浓度大体稳定为止，下同；

试验方式b.以0.5次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

试验方式c.以0.2次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

试验方式d.以0.1次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在测量完成后及时操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体；在连续至少24小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

试验方式e.以0.1次/小时的频率记录所述气密试验环境内的室内温度数据、室内湿度数据、室内气压数据和所述气密试验环境外的室外气压数据，同时，测量所述实验室主体内的至少4个采样点的有害气体浓度，该些采样点的有害气体浓度平均值为该次有害气体浓度修正值，在连续至少48小时的测量周期中，每次测得的有害气体浓度修正值大体稳定为止；

当同时采用两种或多种上述的试验方式时，应对照试验方式a、试验方式b、试验方式c、试验方式d、试验方式e的顺次进行，且在每种试验方式结束后操作换气装置，以更换所述实验室主体内气体，并在所述实验室主体内气体更新至少48小时后才能开始下一种试验方式。

将上述记录的数据和测量的有害气体浓度数据进行处理。例如，可以通过试验获取在试验方式a、试验方式b、试验方式c、试验方式d、试验方式e中的有害气体浓度的阈值，然后再以此阈值确定家具或板材的有害气体释放是否符合需要。

根据需要，在确认本发明的试验效果时，可以在测量实验室主体内的有害气体浓度的同时，测量实验室主体内的有害气体浓度作为对比。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。