Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10736-24:2017 về Không khí trong nhà - Phần 24: Thử tính năng

• Số hiệu: TCVN10736-24:2017
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2017

Ký hiệu	Nghĩa	Đơn vị
ρA	Khối lượng của vật liệu hấp thu trên một diện tích (mật độ bề mặt)	gam trên mét vuông
ρAa	khối lượng bão hòa trên một diện tích	microgam trên mét vuông
ρAC	tổng khối lượng trên một diện tích của vật hấp thu đo được bằng buồng thử	microgam trên mét vuông
ρin,t	nồng độ của hợp chất đích ở đầu vào buồng thử tại thời gian trôi qua t	microgam trên mét khối
ρout,t	nồng độ buồng thử tại thời gian trôi qua t	microgam trên mét khối
ρs	nồng độ không khí cấp trong ống mẫu	microgam trên mét khối
A	diện tích bề mặt của mẫu thử	mét vuông
Fm	thông lượng hấp thu trên thời gian trên diện tích	microgam trên mét vuông trên giờ
FV,a	lưu lượng không khí trên diện tích	mét khối trên mét vuông trên giờ
FV,eq	tốc độ thông gió tương đương	mét khối trên mét vuông trên giờ
ka	hệ số chuyển khối lượng được xác định sử dụng hơi nước	mét trên giờ
L	hệ số tải sản phẩm	mét vuông trên mét khối
m	khối lượng thực của mẫu thử trong ống mẫu	gam
n	tỉ lệ trao đổi không khí	thay đổi trên giờ
qc	lưu lượng không khí của buồng thử	mét khối trên giờ
qs	lưu lượng không khí của ống mẫu	lít trên phút
tb	thời gian thấu qua	phút
te	thời gian thấu qua	giờ hoặc ngày
tlt	thời gian tồn lưu của tính năng loại bỏ chất ô nhiễm	giờ hoặc ngày hoặc năm
V	thể tích khí của buồng thử	mét khối
ws	dung lượng hấp thu đo được bằng ống mẫu	microgam trên gam

5  Nguyên tắc

Tính năng của vật liệu xây dựng, vật liệu thử về khả năng giảm nồng độ của VOC mục tiêu (trừ formaldehyt) được đánh giá bằng quan trắc sự giảm nồng độ hơi bên trong buồng thử có chứa một mẫu thử vật liệu đó. Thử nghiệm bao gồm một đánh giá về tính năng ban đầu của vật liệu và tính năng được duy trì trong thời gian bao lâu. Hợp chất mục tiêu là VOC (trừ formaldehyt) được phát hiện trong không khí ở đầu vào và đầu ra của buồng thử.

Trong phương pháp thử này, hợp chất mục tiêu được thêm chuẩn vào không khí của buồng thử có chứa vật liệu trong phép thử. Không khí đã thêm chuẩn cần được chuẩn bị có mức gần với mức khuyến cáo của WHO về hợp chất mục tiêu trong không khí trong nhà. Có thể tham khảo tiêu chuẩn quốc gia nếu điều này được ghi rõ ràng trong báo cáo thử và giấy chứng nhận.

Tính năng được xác định bằng cách quan trắc sự khác nhau về nồng độ tại đầu vào và đầu ra của buồng thử. Thử nghiệm cần được liên tục trong nửa thời gian tồn lưu, nghĩa là cho đến khi nồng độ của hợp chất đích giảm còn một nửa tại lúc bắt đầu của phép thử trong điều kiện thông gió không đổi. Với phép thử này, thông lượng hấp thu F_m và tổng khối lượng trên diện tích hấp thu, ρ_AC, tại thời gian bán tồn lưu được xác định. ρ_AC đo được tại thời gian bán tồn lưu được xác định theo khối lượng bão hòa trên diện tích ρ_Aa.

Nếu một vật liệu thử có tính năng giảm nồng độ hợp chất mục tiêu trong thời gian dài (ví dụ lớn hơn 28 ngày) và phép thử có thời gian thử quá dài, phương pháp khác được quy định trong Phụ lục A để xác định ρ_As có thể được áp dụng.

Tính năng của vật liệu xây dựng hấp thu được xác định chủ yếu bằng nồng độ của hợp chất mục tiêu, hệ số chuyển khối lượng của hợp chất mục tiêu đến bề mặt, và tính năng hấp thu của chính vật liệu xây dựng (hấp phụ đẳng nhiệt, tính chịu khuếch tán và v.v ...). Do vậy, phương pháp thử tính năng phải quy định cả nồng độ của hợp chất mục tiêu và hệ số chuyển khối lượng gắn với vật liệu xây dựng hấp thu.

Phương pháp này không áp dụng cho vật liệu có khả năng phân hủy VOC (trừ formaldehyt) bằng phản ứng xúc tác với sự có mặt của tia cực tím và các tia khả kiến.

CHÚ THÍCH  Tính năng giảm hợp chất mục tiêu dài hạn được đại diện bởi khối lượng bão hòa trên một diện tích, ρ_Aa, và nếu cần, thời gian tồn lưu của tính năng loại bỏ chất ô nhiễm, t_lt, như chỉ số phụ.

6  Thiết bị và vật liệu

...

...

...

6.1  Buồng thử, tuân thủ với các quy định kỹ thuật phù hợp và các yêu cầu của TCVN 10736-9 (ISO 16000-9) (xem Hình 1). Không được tuần hoàn không khí từ đầu ra quay lại đầu vào.

CHÚ DẪN:

1  Không khí cấp đã thêm chuẩn hợp chất mục tiêu

2  Thiết bị lấy mẫu

3  Mẫu thử

4  Buồng thử

5  Thiết bị tuần hoàn không khí và kiểm soát vận tốc không khí

6  Thiết bị quan trắc nhiệt độ/độ ẩm

...

...

...

8  Thiết bị lấy mẫu

Hình 1 - Sơ đồ hệ thống buồng thử

6.2  Vật liệu gắn kết đối với mẫu thử, như phoi nhôm hoặc băng phủ có tấm nhôm để bọc các mép và mặt sau của mẫu thử, nếu chỉ bề mặt tiếp xúc trực tiếp với môi trường trong nhà trong các điều kiện sử dụng định trước là đối tượng của phép thử.

6.3  Bộ làm sạch không khí hoặc ống không khí sạch. Bộ làm sạch phải đảm bảo không khí cung cấp sạch nhất có thể trước khi thêm chuẩn hợp chất đích, nghĩa là phải không chứa bất kỳ chất ô nhiễm nào ở mức lớn hơn yêu cầu nền của buồng thử. Để ngăn ngừa nồng độ nền tăng, bộ làm sạch không khí phải được cung cấp hoặc phải sử dụng bộ lọc không khí để làm sạch không khí.

6.4  Không khí cấp đã thêm chuẩn hợp chất đích. Đưa khí chuẩn (có nồng độ hợp chất đích đã biết) hoặc một nguồn ổn định như dung dịch hợp chất đích được quy định ở ISO 6353-3, để tạo không khí được thêm chuẩn cấp cho buồng thử với nồng độ không đổi. Độ ổn định của nồng độ đã thêm chuẩn phải được quan trắc.

Nồng độ thêm chuẩn cần được xác định ít nhất hai lần (tại lúc bắt đầu và kết thúc của phép thử)

6.5  Bộ kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm. Nhiệt độ phải được duy trì bằng lắp đặt một buồng thử ở nơi được duy trì ở nhiệt độ theo yêu cầu, như trong buồng khí hậu có nhiệt độ không đổi, hoặc bằng cách duy trì nhiệt độ yêu cầu trong buồng thử. Độ ẩm tương đối phải được duy trì tại độ ẩm yêu cầu của không khí cấp.

6.6  Lưu lượng kế, được lắp đặt tại đầu vào hoặc đầu ra của buồng thử để đo lưu lượng dòng khí đi qua buồng thử.

6.7  Thiết bị lấy mẫu không khí. Sử dụng không khí ở đầu vào và đầu ra của buồng thử để lấy mẫu. Khi cổng lấy mẫu tách biệt được sử dụng, mẫu trực tiếp từ đầu vào hoặc đầu ra của buồng thử.

...

...

...

Tổng lưu lượng dòng khí lấy mẫu phải nhỏ hơn lưu lượng dòng khí đi vào buồng thử. Thiết bị lấy mẫu phải tuân thủ theo quy định được nêu tại TCVN 10736-3 (ISO 16000-3) và TCVN 10736-6 (ISO 16000-6). Nếu không khí được lấy từ đầu vào, đảm bảo lưu lượng dòng không khí cấp duy trì không đổi.

Bộ phân phối mẫu nhiều cổng có thể được dùng để tạo ra tính linh hoạt cho lấy mẫu không khí lặp. Có thể lắp một buồng trộn nằm giữa buồng thử và bộ phân phối khí hoặc giữa đầu khí vào và buồng thử để cho phép việc bổ sung và trộn các khí chuẩn nội với dòng khí buồng thử.

Khí xả từ buồng thử cần được dẫn vào tủ hút, đảm bảo rằng bất kỳ hóa chất nào thải ra từ vật liệu thử được cách ly khỏi môi trường phòng thử nghiệm.

6.8  Thiết bị phân tích. Để xác định VOC, sắc ký khí (GC) phải được sử dụng như được quy định tại TCVN 10736-6 (ISO 16000-6) và ISO 16017-1, Để xác định hợp chất cacbonyl, sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) phải được sử dụng như được quy định tại TCVN 10736-3 (ISO 16000-3). Có thể sử dụng các thiết bị khác nếu độ chính xác bằng hoặc tốt hơn.

7  Điều kiện thử

7.1  Yêu cầu chung

Các điều kiện thử phải tuân thủ với 7.2 và 7.3. Phép thử này phải được tiến hành trong các điều kiện áp suất khí quyển.

7.2  Điều kiện thử để xác định tính năng làm giảm nồng độ

7.2.1  Nhiệt độ và độ ẩm tương đối

...

...

...

Vật liệu xây dựng sử dụng ở Nhật phải được thử ở nhiệt độ 28 °C ± 1 °C và độ ẩm tương đối 50 % ± 5 % trong phép thử.

Đối với vật liệu xây dựng với những ứng dụng trong các điều kiện khí hậu khác, điều kiện nhiệt độ và độ ẩm không khí khác có thể được sử dụng, như được quy định tại ISO 554. Công bố các điều kiện trong báo cáo thử nghiệm.

Những biến động ban đầu có thể được quan sát trong khí hậu của buồng thử sau khi mở cửa buồng thử và tải mẫu thử. Những biến động này phải được ghi lại.

CHÚ THÍCH  Nhiệt độ và độ ẩm tương đối có thể ảnh hưởng đến thông lượng hấp thu và giải hấp lại từ vật liệu thử.

7.2.2  Chất lượng khí cấp và nồng độ nền

Nồng độ nền của khí cấp cho buồng thử và không khí trước khi thêm chuẩn hợp chất mục tiêu phải đủ thấp không gây cản trở với phép thử. Tổng nồng độ nền VOC phải thấp hơn 20 µg/m^3. Nồng độ nền của từng VOC phải nhỏ hơn 2 µg/m^3. Nước tinh khiết được sử dụng để tạo độ ẩm phải không chứa VOC cản trở có thể ảnh hưởng đến phép thử.

7.2.3  Hệ số chuyển khối lượng

Hệ số chuyển khối lượng theo vận tốc không khí xung quanh qua bề mặt của mẫu thử trong buồng thử phải trong khoảng từ 15 m/h ± 3 m/h (tương đương 0,25 m/s ± 0,05 m/s) khi xác định sử dụng hơi nước. Để kiểm tra sự phụ thuộc của hệ số chuyển khối lượng lên tính năng vật liệu, tiến hành đo trong các điều kiện khác ảnh hưởng hệ số chuyển khối lượng theo một cách phù hợp.

CHÚ THÍCH 1  Hệ số chuyển khối lượng là tương tự với hệ số truyền nhiệt đối lưu khi các điều kiện hình học và biên là tương tự nhau. Hệ số chuyển khối lượng có thể được ước lượng với một công thức liên quan đến lượng chuyển khối lượng (thông lượng hấp thu) đến bề mặt đến những nồng độ khác nhau quanh lớp biên. Đối với chi tiết liên quan hệ số chuyển khối lượng và phương pháp đo, xem tài liệu tham khảo [5].

...

...

...

7.2.4  Tốc độ thông gió riêng theo diện tích và tỷ lệ trao đổi không khí

Tỉ lệ trao đổi không khí phải được giữ không đổi ở 0,5/h ± 0,05/h. Hệ số tải của sản phẩm phải phù hợp với TCVN 10736-9 (ISO 16000-9:2006). Phụ lục B hoặc thu được từ hình học và thể tích của phòng mẫu phù hợp.

CHÚ THÍCH  Việc lựa chọn tốc độ dòng khí trên diện tích, F_V,a tác động đến nồng độ trạng thái bền vững của VOC mục tiêu trong không khí buồng thử.

Đối với việc so sánh các kết quả từ các buồng thử khác nhau, tỉ lệ trao đổi không khí, n, và hệ số tải của sản phẩm, L, phải như nhau cho từng buồng thử. Tỉ lệ trao đổi không khí, n, và hệ số tải sản phẩm, L có thể tác động đến dung lượng hấp thu, F_m.

7.2.5  Nồng độ không khí cấp

Nồng độ của hợp chất mục tiêu trong không khí đã thêm chuẩn trong buồng thử phải gần bằng với nồng độ khuyến cáo của WHO.

Các nồng độ khác có thể được áp dụng nếu phù hợp cho các mục đích thử. Điều này phải được công bố rõ ràng trong báo cáo thử.

Có thể thực hiện phép thử sử dụng khí hỗn hợp bao gồm hai hoặc nhiều hợp chất mục tiêu. Trong trường hợp này, cần xem xét ảnh hưởng của chất cản trở.

7.3  Các yếu tố ảnh hưởng tính năng giảm nồng độ

...

...

...

Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và các chất ô nhiễm trong không khí lên tính năng giảm nồng độ hợp chất đích, thay đổi từng yếu tố này riêng biệt.

7.3.2  Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm

Nhiệt độ trong buồng thử cần được đặt ở 18 °C ± 2 °C, 23 °C ± 2 °C và 28 °C ± 1 °C, với độ ẩm tương đối trong buồng thử như được quy định ở 7.2.1 và nồng độ không khí cấp trong buồng thử đặt như quy định ở 7.2.5.

Độ ẩm tương đối trong buồng thử cần được đặt ở 25 % ± 5 %, 50 % ± 5 %, 75 % ± 5 % với nhiệt độ trong buồng thử như được quy định tại 7.2.1 và nồng độ không khí trong buồng thử đặt như được quy định ở 7.2.5.

7.3.3  Ảnh hưởng của nồng độ hợp chất mục tiêu trong không khí thêm chuẩn

Nồng độ hợp chất đích trong không khí thêm chuẩn cần được đặt ở mức gấp hai lần nồng độ khuyến cáo được quy định tại 7.2.5, và sau đó bằng một phần hai nồng độ khuyến cáo, với nhiệt độ và độ ẩm tương đối buồng thử đặt như được quy định tại 7.2.1.

7.3.4  Ảnh hưởng của các khí cản trở

Khí cản trở khác nhau được dự kiến tồn tại trong môi trường trong nhà. Có thể đo ảnh hưởng của chúng lên tính năng của vật liệu thử về sự giảm nồng độ hợp chất mục tiêu bằng cách đo tính năng như vậy trong khi thay đổi nồng độ của từng khí cản trở.

8  Xác nhận các điều kiện thử

...

...

...

Nhiệt độ, độ ẩm tương đối và lưu lượng khí phải được quan trắc và ghi lại liên tục bằng các thiết bị đáp ứng các quy định về độ chính xác như sau:

- Nhiệt độ: ± 1 °C

- Độ ẩm tương đối: ± 3 °C

- Lưu lượng khí: ± 3 %

Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí có thể được đo ở đầu ra của buồng thử nếu điểm đo được bố trí theo cách đảm bảo các giá trị tương đương với các giá trị đó trong buồng thử.

8.2  Độ kín khí của buồng thử

Độ kín khí của buồng thử cần được kiểm tra thường xuyên như được quy định tại TCVN 10736-9 (ISO 16000-9) bằng phép đo độ giảm áp hoặc bằng cách so sánh phép đo mô phỏng về lưu lượng tại đầu vào và đầu ra hoặc bằng cách đo sự pha loãng khí mang.

8.3  Tỉ lệ trao đổi không khí trong buồng thử

Tỉ lệ trao đổi không khí phải được kiểm tra thường xuyên như được quy định tại TCVN 10736-9 (ISO 16000-9).

...

...

...

8.4  Hiệu suất của việc trộn khí bên trong buồng thử

Xác định hiệu suất của trộn khí như được quy định tại TCVN 10736-9 (ISO 16000-9).

8.5  Độ thu hồi

Phép thử thu hồi phải được thực hiện trong buồng thử bằng cách đưa không khí cấp có nồng độ hợp chất mục tiêu giống như được sử dụng trong phép thử tính năng và sau đó so sánh các kết quả phép đo khí tại đầu ra và đầu vào của buồng thử. Độ thu hồi trung bình phải lớn hơn 80 %. Kết quả của phép thử thu hồi phải được báo cáo (nồng độ dự kiến so với nồng độ đo được).

CHÚ THÍCH  Hiệu ứng chìm, rò rỉ hoặc hiệu chuẩn thiếu có thể gây khó khăn trong đáp ứng các yêu cầu tối thiểu của phép thử.

9  Chuẩn bị buồng thử

Buồng thử phải được làm sạch để đáp ứng được các yêu cầu của 7.2.2. Việc làm sạch có thể thực hiện bằng cách rửa bề mặt trong của buồng thử với chất tẩy rửa sau khi tráng riêng hai lần bằng nước mới cất. Buồng thử sau đó được sấy khô và làm sạch trong điều kiện thử. Buồng thử có thể được làm sạch bằng giải hấp nhiệt.

Sự hấp phụ hợp chất bay hơi bởi chính buồng thử phải được quan trắc bằng cách thực hiện một phép thử như được mô tả ở 11.1 nhưng không có mẫu thử. Dung lượng hấp thu của chính buồng thử phải được trừ khỏi dung lượng hấp phụ đo được.

Đối với việc làm sạch buồng thử, có thể sử dụng lò để làm bay hơi bất kỳ aldehyt hoặc VOC nào trên tường bên trong của buồng thử. Các phương pháp thay thế có thể được sử dụng thay cho lò.

...

...

...

Sau khi hoàn tất chuẩn bị mẫu, cung cấp không khí đã thêm chuẩn hợp chất mục tiêu vào buồng thử, Lấy một mẫu vật liệu được thử từ gói của nó. Mẫu phải là một phần hoặc một mảnh đại diện cho vật liệu xây dựng. Chuẩn bị một mẫu thử từ mẫu như được quy định tại TCVN 10736-11 (ISO 16000-11).

Đối với phép đo hấp phụ hợp chất mục tiêu chỉ do bề mặt của mẫu thử, dán kín các cạnh cắt và mặt sau của mẫu bằng tấm nhôm mỏng hoặc vật liệu gắn kết khác, hoặc đặt hai mẫu thử áp sát phần sau với các cạnh được dán kín.

11  Phương pháp thử

11.1  Nồng độ nền và không khí cấp đã thêm chuẩn

Trước khi bắt đầu phép thử, thông gió buồng thử trong 1 ngày (24 h) bằng cách chạy buồng trống, và sau đó đo và xác định nồng độ nền của hợp chất mục tiêu trong buồng thử trống.

Nồng độ nền phải đủ thấp để không ảnh hưởng đến phép thử.

Sau đó bắt đầu xả buồng thử bằng không khí đã thêm chuẩn hợp chất mục tiêu. Cho phép ít nhất năm lần trao đổi không khí trước khi đưa mẫu thử vào.

11.2  Đặt mẫu thử trong buồng thử

Đặt mẫu thử ở giữa buồng thử để đảm bảo rằng không khí có dòng đồng nhất trên toàn bộ bề mặt hấp phụ của mẫu thử. Đóng buồng thử. Lấy thời điểm này bắt đầu của phép thử.

...

...

...

11.3  Khoảng thời gian đo nồng độ buồng thử

11.3.1  Thử đối với tính năng giảm nồng độ

Sau khi bắt đầu phép thử, lấy mẫu khí từ đầu vào và đầu ra của buồng thử theo 11.4 tại những thời gian thấu qua được xác định trước.

Đo lượng hợp chất mục tiêu bị loại bỏ khỏi không khí buồng thử trên diện tích của mẫu thử tiếp xúc với không khí buồng thử, trong các điều kiện đo như được quy định tại 7.2.

Kiểm tra tổng lưu lượng không khí đi qua buồng thử và đảm bảo rằng không có rò rỉ. Sau đó đảm bảo rằng lưu lượng khí đầu ra trong lấy mẫu khí bằng với lưu lượng khí đầu vào trừ đi tổng lưu lượng không khí lấy mẫu. Lưu lượng không khí còn lại ở đầu ra phải ít nhất bằng 20 % tổng lưu lượng không khí lấy mẫu. Các mẫu khí phải được lấy 24 h ± 2 h, 72 h ± 6 h, 168 h ± 14 h, 14 ngày ± 1 ngày, và 28 ngày ± 2 ngày sau khi bắt đầu phép thử. Các mẫu khí bổ sung có thể được thu thập. Nên lấy mẫu song song.

Các khoảng thời gian khác có thể được lựa chọn theo mục đích của phép thử. Nếu yêu cầu về dữ liệu tính năng dài hạn của vật liệu thử, có thể cần lấy thêm các mẫu thử tại khoảng thời gian dài hơn tính từ khi bắt đầu phép thử; nghĩa là >28 ngày. Khi tính năng giảm nồng độ giảm xuống một phần hai của giá trị ban đầu, kết thúc phép thử.

Nên thực hiện các phép thử tiếp sau của sự phát thải lại bằng cách cung cấp không khí sạch vào buồng thử. Tốt hơn nên tiến hành phép thử phát thải lại định kỳ như là một phần của phép thử tính năng giảm nồng độ. Các mẫu khi cần được lấy 24 h (và ở thời gian khác nếu cần) sau khi bắt đầu phép thử phát thải lại. Trong trường hợp nếu sự hấp thu VOC của bề mặt buồng thử xảy ra đáng kể, cần biết sự đóng góp tương đối của mẫu và thành của buồng thử vào tổng sự phát thải. Điều này có thể đạt được bằng phép thử đối chứng phù hợp không có mẫu vật liệu.

Nếu quan tâm VOC và các hơi hữu cơ khác phát thải từ mẫu vật liệu, đo tốc độ phát thải như được mô tả tại TCVN 10736-3 (ISO 16000-3), TCVN 10736-6 (ISO 16000-6) và TCVN 10736-9 (ISO 16000-9).

11.3.2  Thử tính năng giảm dài hạn

...

...

...

11.3.3  Yếu tố ảnh hưởng tính năng giảm

Ảnh hưởng của từng yếu tố môi trường có thể được đo bằng cách thay đổi giá trị chỉ một yếu tố tại một thời điểm với các điều kiện được sử dụng cho phép đo tính năng giảm nêu tại 11.3.1. Các điều kiện phải như được quy định tại 7.2.

11.4  Lấy mẫu không khí

Tenax TA®1) (nhựa 2,6-diphenyl-p-phenylen-oxi polyme) hoặc ống hấp thu thích hợp khác như được quy định ở TCVN 10736-6 (ISO 16000-6) và ISO 16017-1 phải được sử dụng để lấy mẫu không khí xác định nồng độ VOC. Ống hấp thu 2,4-dinitrophenylhydrazin (DNPH) như được quy định ở TCVN 10736-3 (ISO 16000-3) phải được sử dụng lấy mẫu không khí để xác định nồng độ hợp chất cacbonyl.

12  Xác định hợp chất đích

Rửa giải dẫn xuất DNPH của hợp chất cacbonyl từ ống DNPH và phân tích như được quy định tại TCVN 10736-3 (ISO 16000-3). Phương pháp phân tích VOC mục tiêu phải như được quy định tại TCVN 10736-6 (ISO 16000-6) và ISO 16017-1.

13  Biểu thị kết quả

13.1  Tính thông lượng hấp phụ

Tính thông lượng hấp thu trong thời gian trên một diện tích, F_m sử dụng Công thức (1):

...

...

...

(1)

Trong đó

ρ_in,te là nồng độ hợp chất mục tiêu ở đầu vào của buồng thử tại thời gian trôi qua t_e;

ρ_out,te là nồng độ của buồng thử tại thời gian trôi qua t_e;

q_c là lưu lượng khí của buồng thử;

A là diện tích bề mặt của mẫu thử.

13.2  Tính tốc độ thông gió tương đương trên diện tích

Giả thiết nồng độ giảm do lưu lượng của khí sạch tăng, tính tốc độ thông gió tương đương trên một diện tích, F_V,eq.

...

...

...

13.3  Tính tổng khối lượng trên diện tích hấp thu và khối lượng bão hòa trên diện tích

Tính tổng khối lượng trên diện tích hấp thu ρ_AC tại thời gian bán tồn lưu:

ρ_Ac= ∑ (F_m,i x ∆t_e,i) trong đó ∆t_e,i = t_e,i - t_e,i-1

(3)

Trong đó t_e là thời gian trôi qua.

Khối lượng bão hòa trên diện tích, ρ_Aa được tính như sau:

ρ_Aa = ρ_Ac

(4)

14 Báo cáo thử nghiệm

...

...

...

a) Phòng thử nghiệm thử:

1) Tên và địa chỉ của phòng thử nghiệm;

2) Tên của người chịu trách nhiệm;

b) Mô tả mẫu:

1) Loại vật liệu xây dựng (tên thương mại, nếu phù hợp),

2) Quá trình lựa chọn mẫu (ví dụ ngẫu nhiên)

3) Hồ sơ sản phẩm (ngày sản xuất, số mẻ, ngày đến phòng thử nghiệm, ngày và thời gian mở gói, ngày và thời gian chuẩn bị mẫu thử,...);

c) Kết quả thử nghiệm:

1) Thông lượng hấp thu hợp chất mục tiêu, tổng khối lượng trên diện tích hấp thu, tốc độ thông gió tương đương trên diện tích tại thời gian quy định trôi qua,

...

...

...

3) Chi tiết phương pháp được dùng, viện dẫn tiêu chuẩn này.

d) Điều kiện thử:

1) Điều kiện buồng thử (nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tỷ lệ trao đổi không khí, hệ số chuyển khối lượng, nồng độ khí cấp được thêm chuẩn hợp chất mục tiêu)

2) Diện tích bề mặt của mẫu thử và hệ số tải.

3) Mẫu thử có được bao gói dán kín (và cách thức) hoặc không.

4) Thông tin về lấy mẫu không khí (ống lấy mẫu được dùng, thể tích của không khí lấy mẫu, khoảng thời gian lấy mẫu hơi từ lúc bắt đầu thử, số lượng mẫu khí,...),

5) Các điều kiện thử đối với phép thử tính năng dài hạn (nhiệt độ, nồng độ không khí cấp đã thêm chuẩn hợp chất mục tiêu);

e) Thiết bị: thông tin về thiết bị và quy trình (buồng thử, vật liệu gắn kết hoặc hộp dán kín, kỹ thuật thêm chuẩn hợp chất mục tiêu, máy lọc không khí, máy kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, lưu lượng kế, buồng khí hậu, thiết bị lấy mẫu khí, thiết bị phân tích,...);

f) Kiểm soát chất lượng và đảm bảo chất lượng:

...

...

...

2) Dữ liệu thu hồi của hợp chất mục tiêu,

3) Số lượng phép đo,

4) Kết quả của từng phân tích không khí lấy mẫu, nếu lấy mẫu kép được thực hiện,

5) Độ chính xác của nhiệt độ, độ ẩm tương đối và tỷ lệ trao đổi không khí,

6) Báo cáo đảm bảo chất lượng;

g) Chi tiết bổ sung về vật liệu thử như sơn, lớp bọc hoặc vật liệu thạch cao:

1) Số lượng mẫu thử,

2) Khối lượng trên diện tích,

3) Độ dày,

...

...

...

5) Khối lượng áp dụng trên diện tích, tính bằng gam trên mét vuông,

6) Diện tích áp dụng,

7) Phương pháp áp dụng.

Phụ lục A

(Quy định)

Phép thử ống mẫu đối với tính năng giảm dài hạn

A.1  Nguyên tắc

A.1.1  Khái quát

...

...

...

Phép thử ống mẫu về tính năng giảm nồng độ hợp chất mục tiêu là một phương pháp để ước lượng dung lượng hấp thu, w_s.

CHÚ THÍCH  Trong nhiều trường hợp, giá trị ρ_Aa được ước tính bằng phép thử trong buồng thử nhỏ hơn giá trị ρ_Aa được ước tính bằng phép thử dùng ống mẫu.

A.1.2  Sự giảm hợp chất mục tiêu bằng hấp phụ vật lý

Khối lượng bão hòa trên diện tích, ρ_Aa phải được tính từ dung lượng hấp thu, w_s được đo bằng cách cho không khí chứa hợp chất mục tiêu đi qua một ống mẫu bằng thủy tinh nhồi một lượng nhỏ hạt mịn (đường kính 2 mm hoặc nhỏ hơn) mẫu thử tại thời gian thấu qua.

A.1.3  Sự giảm hợp chất mục tiêu bằng phản ứng hấp phụ hóa học và hoặc phản ứng phân hủy

Khối lượng bão hòa trên diện tích, ρ_Aa phải được tính từ dung lượng hấp thu, w_s và phải được đo như quy định ở A.1.2.

Có thể tính sự hấp phụ hóa học và/hoặc phân hủy khi sơ đồ phản ứng hóa học được biết rộng rãi.

Thành phần của chất hóa học cần phải được biết trong trường hợp này, bởi vì nồng độ mol của tác nhân hấp thu đã tiêu tốn được sử dụng trong tính toán. Do vậy, phương pháp này không thể áp dụng cho vật liệu tự nhiên với các thành phần chưa được biết.

Nên xác nhận mọi tính toán về tính năng giảm dài hạn bằng dữ liệu thực nghiệm (thử nghiệm).

...

...

...

A.2  Thiết bị và vật liệu

Thiết bị phòng thử nghiệm thông thường và trong các trường hợp đặc biệt như sau

Xem hình A.1 về thiết lập điển hình.

CHÚ DẪN:

1  Đầu vào không khí

2  Ống mẫu

3  Mẫu thử nền

4  Lưu lượng kế

...

...

...

6  Detector hợp chất mục tiêu

7  Buồng khí hậu

Hình A.1 - Ví dụ về thiết bị để đánh giá tính năng giảm nồng độ

A.2.1  Ống mẫu, phù hợp với hệ thống thử và có thể chứa mẫu thử. Ống mẫu được lắp đặt sao cho chiều dài của nó theo chiều dọc.

A.2.2  Không khí cấp đã thêm chuẩn hợp chất mục tiêu, phù hợp với 6.4.

A.2.3  Quan trắc nhiệt độ, phù hợp với 6.5.

A.2.4  Lưu lượng kế, được lắp đặt trước ống mẫu hoặc sau bơm lấy mẫu khí để đo lưu lượng khí hợp chất mục tiêu. Các thiết bị khác có thể được dùng nếu chúng có tính năng tương đương hoặc tốt hơn.

A.2.5  Detector hợp chất mục tiêu, được lắp tại đầu ra của ống mẫu. Nó có thể phát hiện hợp chất mục tiêu tại trao đổi 0,5 % nồng độ trong không khí cấp. Ví dụ, detector dẫn nhiệt hoặc phổ khối lượng có thể được dùng. Detector hợp chất mục tiêu có thể được áp dụng nếu chỉ sau hiệu chuẩn đáp ứng của chúng, ống DNPH hoặc Tenax TA® cũng có thể được lắp đặt tại đầu ra của ống mẫu để thu mẫu khí tại những khoảng thời gian phù hợp.

A.2.6  Buồng khí hậu, trong đó chứa ống mẫu. Buồng khí hậu phải có khả năng duy trì được nhiệt độ phép thử trong khoảng ± 2,0 °C.

...

...

...

A.3.1  Nồng độ không khí cấp

Nồng độ của không khí cấp đã thêm chuẩn hợp chất mục tiêu trong ống mẫu phải gần bằng nồng độ khuyến cáo của WHO.

Nếu không thể thì tiến hành phép xác định này tại nồng độ hợp chất mục tiêu tương đối cao gấp 10 lần giá trị khuyến cáo.

A.3.2  Nhiệt độ và độ ẩm tương đối

Không khí cấp cần phải khô.

Vật liệu xây dựng để sử dụng ở Châu Âu và Mỹ phải được thử tại nhiệt độ 23 °C ± 2 °C trong khi thử (ISO 554).

Vật liệu xây dựng được sử dụng ở Nhật phải được thử ở nhiệt độ 28 °C ± 1 °C trong khi thử.

Độ ẩm có xu hướng ảnh hưởng kết quả. Độ ẩm của không khí cấp phải được kiểm soát tại 50 % ± 5 % trong phép thử và được ghi lại nếu phép thử không được thực hiện với khí khô.

Tính năng giảm tổng nồng độ hợp chất đích do hấp phụ vật lý phụ thuộc vào nhiệt độ. Do vậy, phép đo nên thực hiện tại ba nhiệt độ như được quy định tại 7.3.2.

...

...

...

A.4.1  Lấy mẫu và xử lý sơ bộ mẫu thử

Nghiền mẫu thử để tạo thành các mảnh có thể vừa với ống mẫu, trong khi duy trì cấu trúc thứ cấp. Các hạt mịn cần được loại bỏ trước khi thử. Mẫu thử phải được sấy khô bằng chân không.

Cấu trúc thứ cấp sẽ cho hiệu quả để hấp thụ VOC được duy trì đến khi bán kính hạt xấp xỉ bằng 10 lần lỗ.

Khi không khí khô được cung cấp vào ống mẫu, mẫu thử có thể được sấy khô bằng chân không sau khi nghiền do các lý do đồng nhất và tái lập. Trong trường hợp này, sấy khô hoàn toàn có thể được giả thiết là nền. Nếu không khí ẩm được sử dụng cho phép thử này, mẫu thử có thể được kiểm soát tại điều kiện cân bằng ở mức độ ẩm cần thiết.

Quy trình này không áp dụng cho vật liệu có cấu trúc không đồng nhất.

A.4.2  Chuẩn bị ống mẫu

Cân mẫu thử nền và cho chúng vào ống mẫu. Dùng bông thủy tinh để giữ mẫu thử ở vị trí trong ống mẫu.

Khi đường kính ống lớn, giá đục lỗ cần được lắp ở mặt đầu vào để hỗ trợ mẫu, để tăng sự khuếch tán của khí. Nếu giá đục lỗ không được lắp đặt, sự khuếch tán không đồng nhất được quan sát trong ống mẫu.

A.4.3  Quan trắc nồng độ hợp chất mục tiêu của không khí cấp

...

...

...

A.4.4  Thử thời gian đi qua hợp chất mục tiêu

Nối ống mẫu với hệ thống, khởi động dòng khí hợp chất mục tiêu. Tiếp tục dòng khí hợp chất mục tiêu cho đến khi không khí ở đầu ra chứa 0,5 % nồng độ không khí cấp, và sau đó xác định dung lượng hấp thu, w_s (khối lượng hợp chất đích bão hòa trên khối lượng chất hấp phụ) tại nồng độ đó. Xem thời gian này làm thời gian thấu qua, t_b

CHÚ THÍCH 1  Tại nồng độ hợp chất mục tiêu thấp trong không khí cấp, mất thời gian đáng kể để khí đi qua ống, do vậy yêu cầu khoảng thời gian dài trước khi bão hòa xảy ra. Để tránh thời gian thử dài, có thể đo tại nồng độ hợp chất mục tiêu cao. Tuy nhiên, phép đo ở các nồng độ lớn vượt quá 1000 µg/m^3 làm giảm độ tin cậy của đường hồi quy cho thấy kết quả các phép đo tại các nồng độ lớn.

CHÚ THÍCH 2  Hấp phụ đẳng nhiệt được đưa ra bằng quy trình tương tự như được quy định trong điều này sử dụng nồng độ VOC khác nhau tại nhiệt độ thử. Dung lượng hấp thu tại giá trị khuyến cáo 1000 µg/m^3 có thể được ước lượng bằng cách sử dụng đường hồi quy.

Nếu khối lượng của hợp chất gồm mẫu thử và chi tiết các phản ứng hóa học với hợp chất mục tiêu đã biết, tính năng giảm nồng độ có thể được tính. Bằng chứng của các kết quả bằng dữ liệu thực nghiệm (thử nghiệm) luôn luôn được khuyến cáo.

CHÚ THÍCH 3  Tính phụ thuộc nồng độ có thể được xác định bằng một vài phép thử với khối lượng tải khác nhau. Năng lượng hoạt hóa có thể được xác định bằng cách dựng đồ thị Arrhenius thông qua một số kết quả thử nghiệm tại các nhiệt độ khác nhau. Nửa vòng đời (thời gian tại đó tính năng giảm xuống một phần hai của tính năng ban đầu) có thể được tìm thấy từ hằng số vận tốc phản ứng thu được từ sự chuyển nồng độ theo thời gian đã lấy.

A.4.5  Biểu thị kết quả

A.4.5.1  Tính dung lượng hấp thu

Tính dung lượng hấp thu hợp chất mục tiêu, w_s của mẫu thử sử dụng Công thức (A.1):

...

...

...

(A.1)

Trong đó

ρ_s là nồng độ hợp chất mục tiêu trong không khí cấp;

q_s là lưu lượng không khí;

t_b là thời gian thấu qua;

m là khối lượng của mẫu thử trong ống thử.

A.4.5.2  Tính khối lượng bão hòa trên diện tích

Tính khối lượng bão hòa trên diện tích ρ_Aa theo Công thức (A.2):

ρ_Aa= w_s ρ_A

...

...

...

Trong đó ρ_A là tỉ trọng bề mặt của vật liệu hấp thu, được tính như khối lượng của nó trên diện tích bề mặt.

Phụ lục B

(Quy định)

Hệ thống đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng

B.1  Khái quát

Thử nghiệm trong buồng thử để đánh giá tính năng giảm nồng độ VOC và các hợp chất cacbonyl (trừ formaldehyt) do vật liệu xây dựng hấp thu phải được tiến hành trong khuôn khổ của một kế hoạch dự án đảm bảo chất lượng (QAPP). QAPP phải bao gồm một bản mô tả dự án, mục tiêu chất lượng dữ liệu và tiêu chí được chấp nhận, cách tiếp cận và các hoạt động đảm bảo chất lượng (QA/QC) và đánh giá QA/QC.

B.2  Mô tả dự án

Mô tả ngắn gọn phải bao gồm vật liệu được thử; cách thức thử nghiệm được tiến hành và người chịu trách nhiệm về các hoạt động dự án khác nhau. Thiết kế thực nghiệm dự án cần phải gồm thông tin cần thiết đối với các phần của QAPP này.

...

...

...

Phần này của QAPP xác định ra độ chụm, độ chính xác và tính hoàn chỉnh mong muốn đối với từng thông số được đo.

B.4  Cách tiếp cận và hoạt động QA/QC

Loại hoạt động QA/QC có thể được quy định trong QAPP bao gồm thiết lập một hệ thống bản ghi hoặc sổ tay để đảm bảo vận hành của thiết bị phù hợp và ghi lại các số liệu, như:

a) Nhật ký mẫu để ghi lại giao nhận mẫu, bảo quản và sắp xếp vật liệu;

b) Nhật ký chuẩn GC để lập hồ sơ chuẩn bị tất cả các hợp chất hữu cơ;

c) Nhật ký ống thấm để ghi lại số liệu khối lượng mất đối với tất cả các ống thấm;

d) Nhật ký hiệu chuẩn chứa số liệu hiệu chuẩn hệ thống môi trường;

e) Nhật ký bảo dưỡng thiết bị để lập hồ sơ bảo dưỡng và sửa chữa tất cả thiết bị;

f) Nhật ký thử nghiệm vật liệu trong đó để ghi tất cả thông tin thích hợp cho từng thử nghiệm, kể cả chi tiết mẫu, số ID mẫu, và số ID phân tích GC và/hoặc HPLC;

...

...

...

h) Nhật ký điện tử tách biệt để lập tài liệu vị trí và nội dung của số liệu được lưu giữ bằng điện tử;

i) Vận hành quản lý thông thường hoặc tất cả các thiết bị được dùng cho dự án.

Các hoạt động QC được tiến hành bởi nhân viên dự án theo thông lệ, cách thức thống nhất để cung cấp những phản hồi cần thiết trong vận hành tất cả hệ thống đo. Các hoạt động như vậy có thể bao gồm:

1) Bảo dưỡng thông lệ và hiệu chuẩn hệ thống;

2) Ghi chép hàng ngày độ chính xác và độ chụm hiệu chuẩn GC và/hoặc HPLC (nghĩa là kiểm soát đồ thị);

3) Quan trắc theo thời gian phần trăm độ thu hồi của chuẩn nội được bổ sung vào tất cả các mẫu;

4) Thu thập và phân tích mẫu đúp;

5) Kiểm tra QC ống chất hấp thu hữu cơ;

6) Phân tích định kỳ các khí đánh giá được cung cấp bởi một nguồn độc lập

...

...

...

Cuối cùng, chương trình QA/QC phải bao gồm các đánh giá định kỳ bởi nhân viên QA để đánh giá sự phù hợp với chương trình QAPP.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ASTM D6646, Standard test method for determination of the accelerated hydrogen sulfide breakthrough capacity of granular and pelletized activated carbon

[2] JIS A1901, Determination of the emission of volatile organic compounds and aldehydes for building products - Small chamber method

[3] JIS A1905-1, Performance test of sorptive building materials of reducing Indoor air pollution with small chamber- Part 1: Measurement of adsorption flux with supplying constant concentration of formaldehyde

[4] ATAKA, Y., KATO, S., MURAKAMI, S., ZHU, Q., ITO, K. YOKOTA, T. Study of effect of adsorptive building material on formaldehyde concentrations: Development of measuring methods and modeling of adsorption phenomena. Indoor Air 2004, 14(Suppl. 8), pp. 51-64

[5] OWEN, M.S., editor. ASHRAE handbook - Fundamentals. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, GA, 2005

1) Tenax TA^® là tên thương mại của một sản của Supelco, Inc. Thông tin này được đưa ra chỉ tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn này mà không phải là xác nhận của tiêu chuẩn về sản phẩm này. Các sản phẩm tương đương có thể được sử dụng nếu chúng cho các kết quả như nhau.