叶楠、顾剑勇、许巍
立邦涂料（中国）有限公司，高性能研发管理部
摘要：在现代，人基本都生活在建筑内，建筑涂料、尤其是室内装饰材料的环保情况对人体的健康有很大的影响。其中，挥发性有机化合物（VOC）会对人体造成不同程度的危害。欧美发达国家在20世纪八九十年代就就开始了相关环保性的研究，起步较早，已经取得了很好的成果。其中欧洲的TüV莱茵认证，美国GreenGuard认证，及澳洲哮喘协会的SensitiveChoice认证为典型，其除了对于室内装饰涂料的挥发性有机化合物(VOC)的限值要求，还各自有一些特点，TüV莱茵在测试中加入人体感官维度评判，SensitiveChoice认证中加入专业小组评判等，其可以为中国相关的标准及认证提供很好的思路指引。本文通过对国际相关标准及认证的读取、分析与总结，结合我国国情，避开缺点，学习优势，为我国以后的相关标准建立及完善提供一个发展方向。
关键词： 建筑涂料 VOC 环保性 标准
Abstract：In modern times, people basically live in buildings, and the environmental protection of architectural coatings, especially interior decoration materials, has a great impact on human health. Among them, volatile organic compounds (VOCs) can cause different degrees of harm to the human body. Developed countries in Europe and the United States started the research on environmental protection in the 1980s and 1990s. They started earlier and have achieved good results. Among them, the TüV Rheinland certification in Europe, the GreenGuard certification in the United States, and the SensitiveChoice certification of the Australian Asthma Association are typical. In addition to the limit requirements for volatile organic compounds (VOC) of interior decorative coatings, they also have some characteristics. The evaluation of human sensory dimensions is added to the test, and the evaluation of professional groups is added to the SensitiveChoice certification, which can provide a good guideline for relevant standards and certifications in China. Through the reading, analysis and summary of relevant international standards and certification, combined with my country's national conditions, avoiding shortcomings and learning advantages, this paper provides a development direction for the establishment and improvement of relevant standards in my country in the future.
Key words: Architectural coatings VOC Environmental protection Standard
0 引言
随着中国经济水平的发展和人民生活水平的提高，消费者对于生活的质量要求也越来越高。在现代，人一般生活在建筑内，建筑涂料的使用越来越多，其释放的有害物质会导致严重的室内空气污染，其中挥发性有机化合物（VOC）会对中枢神经进行损害（表1①）。为了改善与优化室内环境，世界上许多国家已经建立室内污染物释放体系（表2②），目的是指导消费者选购更加环保的产品，进而控制室内的污染情况。
表1 VOC对中枢神经的损害
中毒类型 |
作用与症状 |
持续时间 |
急性中毒 |
急性中枢神经抑制与兴奋，神经运动机能损害 |
数分-数时 |
慢性损害 |
||
①心理-器官综合症 |
抑郁，被刺激感，兴趣与日常活动性丧失（睡眠障碍、生活意欲低下、性欲减退）疲劳感，性格变化，记忆和注意力损害。 |
数日-数周 |
②中等慢性中毒性脑损害 |
数周-数月 |
|
③高度慢性中毒性脑损害 |
社会求职能力丧失，记忆损害，抽象思考判断低下 |
长期，不可退 |
表2 各国污染物释放标识体系
地区 |
标识名称（发起时间） |
欧洲 |
德国Blue Angel(1978), GUT(1990), EMICODE(1997), AgBB(2000), Natureplus(2002) |
法国NF Environment(1991), CESAT(2003), AFSSET(2004) |
|
瑞典Good Environmental Choice(1992), TCO(1992) |
|
北欧Swan(1989) 奥地利Umweltzeichen(1990) 欧盟EU Flower(1992) 荷兰Milieukeur(1992) |
|
捷克Environmentally Friendly Products(1993) 克罗地亚Environmental Friendly (1993) |
|
西班牙Aenor(1993) 丹麦ICL(1994) 匈牙利Environmentally Friendly(1994) 芬兰M1(1995) |
|
斯洛伐克Environmental Friendly Product(1996) 波兰Eco Mark(1998) 葡萄牙LQAI(2000) |
|
美洲 |
美国Green Seal(1989), CRI Green Label Plus(1992), LEED(2000), Section 01350(2001) |
Greenguard(2001), CHPS(2002), SCS Indoor Advantage(2004), BIFMA(2005), Floorscore(2005), |
|
CARB(2008), Indoor airPLUS(2009) |
|
加拿大Environmental Choice(1988) 巴西Environmental Quality(1993) |
|
大洋洲 |
澳大利亚Environmental Choice(1991) 新西兰Environmental Choice(1992) |
亚洲 |
中国台湾Green Mark(1992) 中国香港Eco-label(1995) , Green Label(2000) |
日本Eco Mark(1989) 印度Ecomark(1991) 韩国Eco-label(1992) |
|
新加坡Green Label(1992) 以色列Green Label(1993) 泰国Green Label(1993) |
|
马来西亚Eco-label(1996) 菲律宾Green Choice(2001) |
1.相关背景介绍
1.1 中国背景简介
我国已经跃居成为建筑涂料的最大生产国及消费国，但是国内的室内污染物释放相关的标准距离欧美发达国家及地区有一定差距。在装修完的室内空气质量上，中国的城市水平也落后与发达国家及地区（图1③），我国的室内空气质量急需提升，进一步的，建筑涂料的相关标准也需更加细致。
图1 不同城市室内甲醛浓度
国外已在上世纪八九十年代开始进行相关的研究，体系较为成熟与先进，欧美的主流认证已经逐步增加有害物质释放量检测项目，并且部分引入了人体感官测试评分；并且像澳洲的相关标准与认证考虑到不同职业及工作场中对于涂料环保性要求的差别。所以本文重点解读分析欧美的TüV莱茵认证、美国GREENGUARD认证澳洲相关认证，并且根据我国情况进行总结和分析，评价优缺点，探讨中国相关标准及认证的可能发展方向。
1.2 欧美澳背景简介
欧美澳等发达国家及地区，对建筑材料环保的相关研究比较早，在欧盟，德国于1992年颁布的《建筑产品法》作为德国的国家立法，其主要参考的是1989年欧盟推出的《欧洲建筑产品指令》，其在文件中说明应控制室内污染物，主要是甲醛和VOC。欧洲标准化委员会还规定了建筑产品自身及释放过程中的污染物质的水平及评估方法，成立欧洲标准化委员会技术委员会专门编制和审批建筑相关产品的技术规范。
美国环保局在1999年颁布了《建筑涂料挥发性有机化合物释放国家标准》，其根据涂料的用途对VOCs进行了详细的分类及限值规定。该标准规定还对监管对象采取超量费用、吨位扣除、容量标识、记录保存、报告等管理规定，并规定了使用的VOCs检测分析手段④。
相较于欧美，澳洲的相关研究在时间上处于同时代启动，但是侧重点有所不同。在澳大利亚和新西兰，1991年颁布的《环境选择》中就指出建筑中的许多环保问题，其特别的关注点是其对人体的负面影响。并且在组织结构上，澳新也与欧美有所不同。澳新相关研究与认证的组织多为非营利机构，一般为国家相关委员会或行业协会创立，专注于建筑涂料及室内装饰涂料的环保性研究。而除了对于VOC等有害物质的限值规定外，还关注对人体健康的损害并引入专家小组进行评估。
2 欧美相关标准与认证简介
2.1 TüV莱茵认证简介及流程介绍
TüV是德国技术监督协会的简称，其主要业务是指定安全标准和提供认证服务，TüV莱茵是最大的TüV认证集团之一，并且在中国进入的时间较早。TüV莱茵认证对于建筑涂料有害物质限量的部分，主要基于德国建筑产品健康评估委员会发布的AgBB标准制定。
AgBB的VOC限量便准遵循的是修改完善的LCI值。LCI是欧洲标识体系中，引起注意的最小浓度，是建筑材料有害物质释放的评估专用值。德国AgBB根据欧盟及德国国内情况及标准，细化完善，形成了自己的LCI列表，包含170余种有害物质。
德国AgBB的排放测试实验方法依据为欧洲标准DIN SIO 1600-9 to -11行。评估考虑到产品的排放量、房间大小、空气交换率以及室内将安装建筑产品的放射表面积。
TüV莱茵的认证流程见图2，有害物质限量见表3
表3.TüV莱茵建筑涂料有害物质限量表
有害物 |
3d(mg/m3) |
28d(mg/m3) |
总挥发性有机化合（TVOC） |
＜10 |
<1 |
SVOC |
/ |
＜0.1 |
甲醛 |
/ |
≤0.12 |
2.2 美国GREENGUARD认证简介及流程介绍
美国GREENGUARD认证是北美针对商业建筑产品的自愿性产品排放认证，它主要依据的是由美国加州环保局环境卫生危害评估办公室提出的长期暴露参考水平，简称CREL。还使用了工业场所阈值TLV，其涵盖了355种VOC；还有美国绿色建筑协会（USGBC）发布的绿色建筑商业室内分级系统LEED，其覆盖了上百种目标污染物，
美国GREENGUARD认证分为普通级以及金牌级。其中GREENGUARD金级认证中的限值数据着重考虑敏感个体，比如儿童、老人、病人的安全因素，所以限值要求会更加严格，并且符合严格的婴幼儿健康标准，通过金级标准的产品适合在幼儿园，学校，医院及其他敏感环境使用。具体数值见表4。
美国GREENGUARD认证所采用的测试方法是符合美国加州公共卫生部规定的环境试验箱方法，其方法的测试周期为7天，并在测试期间多次取样，其取样时间见表4。
表4 美国GREENGUARD认证取样时间及限值
项目 |
美国GreenGuard（7d） |
|
一般要求(mg/m3) |
金级认证要求(mg/m3) |
|
取样时间点 |
6h、1d、2d、3d、4d、7d |
|
总挥发性有机化合物（TVOC） |
≤0.5 |
≤0.22 |
甲醛 |
≤0.05 |
≤0.025 |
乙醛 |
≤0.1 |
≤0.05 |
甲苯 |
≤0.1 TLV |
≤0.1 TLV |
四氯乙烯 |
≤0.0065 |
≤0.0033 |
≤0.05 |
≤0.025 |
|
3 澳洲相关标准与认证简介
3.1 澳洲SensitiveChoice认证简介及认证流程
室内装饰材料的环保性评估，一般都是进行流程规范，进行实验测试。但是在实际的生活中，不同的场所所处的环境且人体处在环境中的暴露时间，人们的防护措施等因素都会对最终的结果有影响，所以必须考虑适当的因素，例如不同职业、不同人群的规定及评估。
澳洲Sensitive Choice机构是澳大利亚国家哮喘委员会于2006年创立的非营利组织，其向公众宣传哮喘和过敏症管理，并授权消费者识别对哮喘和过敏症无潜在危害的产品和服务，并且在认证过程中创新性的加入了专家小组评估流程。
专家小组是由澳大利亚国家哮喘理事会任命的一个独立且自愿的专家小组，其中包含了呼吸内科医生、工程师、化学家、全科医生、易过敏患者等各行各业的人。在送测产品已经符合限值的条件下，专家小组会对产品的无害证据及信息进行评估，并且与全球现有的其他可靠研究结果进行比较，最终得出结论。具体的认证流程见图3
图3 SensitiveChoice认证流程
澳洲SensitiveChoice认证对于建筑涂料及室内装饰涂料的VOC限值参考了澳大利亚绿色建筑委员会、臭氧运输委员会、澳大利亚涂料计划署等机构的相关规定。
3.2 澳大利亚绿色建筑委员会
澳大利亚绿色建筑委员会（简称GBCA），其推出的GreenStar标识是对澳大利亚可持续建筑、装修和社区设计、建设和运营的可信质量的认证。在标识的规定中，有对建筑涂料VOC的相关限值，见表5
表5 澳大利亚绿色建筑委员会建筑涂料VOC限值要求
涂料类型 |
所含VOC限值 |
内墙面漆 |
8g/L |
8g/L |
|
外墙面漆 |
16g/L |
16g/L |
3.3 臭氧运输委员会
臭氧运输委员会（简称OTC）是根据《清洁空气法》创建的组织。 其负责为美国环保局及其盟友提供有关环保问题的建议，并负责制定和实施针对美国本土和中大西洋、太平洋地区地面臭氧问题的区域解决方案。其中，对于建筑及工业涂料的VOC限值，在其推出的《建筑及工业保养涂料》中有规定。
在此文件中，对于建筑涂料的VOC检测计算公式为：
VOC Actual = （Ws – Ww – Wec）/Vm
VOC Actual=每升涂料的VOC含量（克/升为单位）
Ws=挥发物的重量（克为单位）
Ww=水的重量（克为单位）
Wec=豁免化合物的重量（克为单位）
Vm=涂层体积（升为单位）
目标及限量，参考40 CFR 51.100（s）的联邦清单。豁免化合物参考的是美国环保局（EPA）中低反应性的有机化合物的豁免规则，包括丙酮、乙烷对氯三氟甲苯（1-氯-4-三三氟甲基苯）、全氯乙烯、乙酸甲酯等。
3.4 澳大利亚涂料计划署
澳大利亚涂料计划署（简称APAS）是澳大利亚最大的涂料管理机构，其会向通过规范的涂料及制造商颁发APAS标识。
对于不同类型建筑涂料的VOC限值，见表6
表6 APAS不同类型建筑涂料VOC限值
建筑涂料类型 |
VOC平均限量（g/L） |
VOC最大限量（g/L） |
内墙高光泽-气味低； 极低的VOC |
/ |
＜5 |
内墙半光泽-气味低; 极低的VOC |
/ |
＜5 |
内墙哑光-气味低；极低的VOC |
/ |
＜5 |
内墙耐水洗的哑光涂料—气味低；极低的VOC |
/ |
＜5 |
内墙天花板-气味低; 极低的VOC |
/ |
＜5 |
内墙普通高光泽 |
＜60 |
70 |
内墙普通半光泽 |
＜60 |
70 |
内墙普通哑光 |
＜40 |
60 |
外观光泽 |
＜55 |
70 |
外墙高光泽 |
＜55 |
65 |
外墙半光或哑光 |
＜40 |
60 |
3.5 澳大利亚绿色环境选择标识
澳大利亚绿色环境选择组织（简称GECA）是是澳大利亚一个提供可持续消费和生产解决方案的非盈利组织。
其规定的VOC限值规范：产品中挥发性有机化合物的总含量不得超过表7所列的含量。 这些量包括水，但不包括色料或着色剂。
表7 GECA建筑涂料VOC限值规范
涂料类型 |
VOC限值（g/L） |
|
天花板用涂料 |
内墙涂料 |
|
内墙哑光涂料 |
5 |
/ |
内墙柔光、半光、高光涂料 |
5 |
10 |
30 |
30 |
|
外墙哑光涂料 |
/ |
45 |
外墙柔光、半光、高光涂料 |
/ |
60 |
10 |
10 |
|
4 中国相关标准与国际相关认证的对比
在我国建筑涂料的VOC相关标准与认证领域中，出现的标准也逐渐和国际最新理念接轨。其中侧重VOC释放量的有GB/T 35602-2017《绿色产品评价 涂料》⑤、JG/T 481-2015《低挥发性有机化合物（VOC）水性内墙涂覆材料》⑥、T/310101002-C001-2017《儿童水性内墙涂料》⑦等；其中侧重罐内VOC含量的有有GB 18582-2020《建筑用墙面涂料中有害物质限量》⑧、GB/T 34676-2017《儿童房装饰用内墙涂料》⑨等。在对比中我们发现，中国与欧美的相关标准对比，在很多方面都有一些差别。
4.1 VOC释放量类别
4.1.1 VOC定义及范围的区别
VOC指的是可挥发性有机化合物，但是不同国家及地区对于VOC的定义及要求测试的范围不同，如德国TüV莱茵测试对于VOC含碳数及沸点要求范围更宽，对于有害物质限值不同等。详见表8
表8 中外涂料VOC释放量限值对比
项目 |
GB/T 35602-2017 |
JG-T 481-2015 |
GB/T 34676-2017 |
美国绿色卫士 |
德国TüV莱茵 |
|
VOC范围 |
C6-C16 |
C6-C16 |
C6-C16 |
C6-C16 |
C6-C22 |
|
50-283℃ |
50-283℃ |
50-283℃ |
50-283℃ |
50-400℃ |
||
SVOC |
企业自行申明 |
28d：＜0.1mg/m³ |
||||
TVOC(mg/m3) |
≤1.0 |
≤1.0 |
优等品：≤1.0 |
一般≤0.5 |
3d：＜10 |
|
4.1.2 测试条件及测试时间的不同
中外对于VOC释放量的测试方法基本都是空气舱法，但是测试点选择和取样要求等会有一些不同，且一些标准及认证有特殊的要求。详见表9
表9 中外涂料VOC测试对比
项目 |
GB/T 35602-2017 |
JG-T 481-2015 |
GB/T 34676-2017 |
美国绿色卫士 |
德国TüV莱茵 |
测试点 |
3d |
3d |
3d |
7d |
3d、28d |
测试条件 |
空气舱 |
空气舱 |
空气舱 |
空气舱 |
空气舱 |
特殊要求 |
检查整个产品的生产周期的资源消耗及环保要求 |
对工厂进行审查，现场取样。 引入人体嗅觉测试 |
德国TüV莱茵认证与美国GREENGUARD认证，其对于建筑涂料的有害物质释放限值参考了欧盟与北美的先进标准，要求更细化及严格。在测试方法上，都采用了动态空气仓的测试方法，更加贴近建筑材料在使用中的实际有害物质释放情况。中国的相关标准中测试方法已经和国际接轨，也使用空气舱法，只是在具体的参数设置上有差别。
德国TüV莱茵认证参考的AgBB方法还引入了人体感官测试的维度，使得测试数据角度更多，结果更准确；美国GREENGUARD认证则是在普通认证的基础上推出金级认证，更加关注敏感性人群，使得通过金级认证的产品可以运用到敏感场所。中国的相关认证基本还处于单一空气舱测试中，但是也有一些特殊点，如GB/T 35602-2017标准中，涂料的有害物质限量只是标准的一部分，要通过标准需检查整个产品的生产周期的资源消耗及环保要求，对于涂料全生命流程的环保性评价更准确。
德国TüV莱茵的认证中，其有害物质限值参考的LCI值制定需要长时间的积累与验证，而中国国内相关内容的发展时间较短，直接套用此套体系不成熟，还需要更长时间的发展
美国GREENGUARD认证中，参考的主要是美国，特别是加州的相关建筑材料有害物质限量的规定。但是中美的气候，建筑结构，人员分布情况会略有不同，直接套用会出现偏差，但是可以作为一个重要参考。
中国涂料的有害物质释放检测，可以借鉴欧美标准，探索引入人体嗅觉测试或更加科学的测试方法
4.2 罐内VOC含量限值类别
表10 中外涂料罐内VOC含量限值对比
在罐内VOC含量的相关标准及认证中，中国和国外的测试项目及方法已经很接近，只是在具体的限值及检出限上有一些区别。
澳洲Sensitive Choice认证，其对于建筑涂料的VOC限值规范参考了澳大利亚主要的机构、组织、认证及标准中的相关规定，其要求较高，应用性较广泛，对建筑涂料产品的VOC评估有多重要求。此外，该认证将建筑涂料的VOC对人体的危害关注更进一步，要求企业提供资料以证明其被测产品除了环保性能优秀以外，还没有对人体健康有进一步的潜在危害。在认证的流程中，创新性的加入了专业小组进行评估，其成员来自各行各业，小组成员因为自己所处工作、生活的建筑环境不同，时间不同，造成暴露条件不同，就会产生不同的感受，小组成员凭借自己的感受，再综合被测产品的测试结果和提供的材料，来评估产品是否符合认证标准。
但是澳洲Sensitive Choice认证中专业小组评估环节中，虽然各行各业的人进行评估会使评估更加多元化，但是对于非业内成员，可能会在测试时带有极强的主观意识，会造成评估情况的偏差，再加上专业小组的人员有限，样本数较少，一点偏差对于最终结果的影响能力会很大，这也为这种评估环节带来很大的隐患。并且在我国现在情况与环境中，这种专业评估的能力还有一定欠缺。
5 结语
近几年，我国建筑涂料的VOC相关标准与认证发展迅速，有GB18582-2020《建筑用墙面涂料中有害物质限量》、GB/T 35602-2017《绿色产品评价 涂料》、JG/T 481-2015《低挥发性有机化合物（VOC）水性内墙涂覆材料》、GB 50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》等。检测方法有JG/T 528-2017《建筑装饰装修材料挥发性有机物释放率测试方法-测试舱法》等，已经和欧美相关标准和认证缩短了差距。但是在其他角度上，例如对于有害物质释放的感官测试，VOC对于人体健康的潜在危害、对患过敏及哮喘等疾病的患者是否友好等，这些方面暂时还没有涉及，希望在以后的建筑涂料环保性能测试及认证中，能更和国际接轨，进行多角度的探索。而对于一些新兴的涂料类型，如艺术漆等，是否能根据其特点，专门制定相关的环保检测标准，进行细分要求，也是中国相关标准及认证可以突破的点，这样可以使得中国的建筑涂料产品更加绿色环保，行业更上一层楼。
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