居室是人類生活和工作的主要場所，因為我們大部分室內都是在室內度過的，占比高達80%以上。隨著社會的進步、經濟的發展和人民生活水平的提高，居室的功能已經不僅僅是為人類遮風避雨，更重要的是為人類提供良好的工作和學習環境、以及優雅舒適的歇息之地。由此可見，室內環境的好壞對人類的健康和工作效率有著重要的影響。
    20世紀80年代中期，世界衛生組織就提出了健康住宅的新概念。人們在生活質量提高之后對住宅建設的要求越高。在我國全面實現小康社會的過程中，人們希望現代住宅不僅安全、美觀，而且還要健康、舒適。然而，進入21世紀以來，由于有機合成材料被大量使用在室內裝飾裝修以及設備、用具中，致使材料中產生的揮發性有機化合物VOC大量散發，嚴重惡化了室內空氣質量。世界范圍內先后出現了由于室內空氣污染引起的各種疾病，這些疾病被統稱為“病態建筑綜合癥”（SBS）。
    美國環保署（EPA）和世界衛生組織（WHO）指出，室內空氣污染物的濃度常常為室外的2~5倍，有時甚至高達100倍。調查和分析表明，室內裝飾和裝修材料所釋放出來的甲醛和VOC是造成室內空氣污染和引起居住者急性中毒的主要原因之一，是造成室內空氣污染的“罪魁禍首”。例如，VOC中被IARC列為Group1的苯會對人的造血系統產生毒性，導致發生急性骨髓白血病或慢性白血??；甲醛也被國際癌瘤研究署（IARC）歸類為Group2A（可能是人類致癌物），其會對人的眼睛及呼吸道產生刺激，并會使人的肺部出血。為了改善室內空氣污染的現狀，我國頒布了一系列對室內裝飾裝修材料中有害物質限量的標準，如GB18580—2001、GB18584—2001等。這些標準出臺對提高室內裝飾裝修材料的環保水平、改善室內空氣質量起到了一定的作用，但是標準還存在一些問題。對家具VOC散發量的測試，歐美發達國家廣泛應用全尺寸環境艙進行測試，此測試方法深受國際社會的認可。相關的標準有美國的BIFMA和ASTM、丹麥的DICL、德國的BlueAngel、芬蘭的M1、國際標準化組織編寫的ISO16000系列、日本的ECO-MARK標記等。下面我們對各個國家所采用的測試家具中甲醛和VOC釋放量的方法進行簡要介紹。

一、國外研究現狀

    國外對家具、建材類產品中揮發性有害物質的測試，目前以“環境測試艙法”（Emission Test Chamber method）為主。

1.1 ISO16000系列標準

    現行的ISO國際標準為國際間通用性較高的標準。雖各國目前仍有各自慣用之標準體系，如美國的材料試驗協會標準ASTM系統、日本工業界的JIS系統、歐洲標準委員會CEN系統及我國國家標準GB、QB系統等。許多國家采用ISO標準，其目的是與國際同步，以提升產業競爭力，保障建材品質。國際標準化組織中的空氣質量技術委員會制定了一系列與空氣質量相關的標準，室內空氣質量分委會（TC146/6）也制定了一系列有關室內空氣質量、工作場所空氣質量等標準近42份，其中ISO16000系類標準則是專門針對室內空氣質量的系列標準。截至到2012年，國際標準化組織已經發布ISO16000系列標準25份，其中與室內材料特別是建材類散發有害物質測試相關的標準有：
    ISO16000—1：2004 Indoorair——Part1： General aspects of sampling strategy（室內空氣第1部分：取樣策略的一般性問題）；
    ISO16000—2：2004Indoorair——Part2： Sampling strategy for form aldehyde（室內空氣第2部分：甲醛抽樣方法）；
    ISO16000—3：2001Indoorair——Part3： Determination of form aldehyde and other carbonyl compounds——Active sampling method（室內空氣第3部分：甲醛和其它碳基化合物的測定——活性取樣法）；
    IS016000—4：2004Indoorair——Part4：Determination of form aldehyde——Diffusive sampling method（室內空氣第4部分：甲醛測定擴散取樣法）；
    ISO16000—5：2007Indoorair——Part5： Sampling strategy for volatile organic compounds（VOCs）（室內空氣第5部分：揮發性有機化合物（VOCs）的抽樣策略）；
    ISO16000-6：2004Indoorair——Part6：Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber rair by active sampling on Tenax TA sorbent，thermal desorption and gas chroma to graphyusing MS/FID（室內空氣第6部分：在TenaxTA吸收劑上活性取樣，采用熱解
　　吸和MS-FID氣相色譜法測定室內和試驗艙空氣中揮發性有機化合物的含量）；
    ISO16000—8：Indoorair——Part8： Determination of local meanages of air inbuildings for characterizing  ventilation conditions（室內空氣建筑物在通風條件下局部空氣存留時間的測定）
    ISO16000—9：Indoorair——Part9： Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing——Emission test chamber method（室內空氣第9部分：建筑產品和家具釋放揮發性有機化合物的測定釋放試驗室法）
    ISO16000—10：2006Indoorair——Part10：Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing——Emission test cell method（室內空氣第10部分：建材及家具揮發性有機成分排放量測定排放試驗單元法）
    ISO16000—11：2006 Indoor air——Part11：Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing——Sampling，storage of samples and preparation of tests pecimens（室內空氣第11部分：建材及家具揮發性有機成分排放量測定取樣、試樣貯存及試樣的制備）
    上述標準中，有關建筑材料及家具產品的具體測試過程在IS016000—9：2006中體現，其余標準則是有關產品測試的前期處理和后續取樣氣體的檢測等。IS016000—9：2006是指在特定氣候條件下，測定從家具中釋放出的揮發性有機化合物的面積釋放率的通用實驗室測定方法。所得的測定結果可用于計算一個典型房間內VOC的濃度。該測試在具有恒溫、恒濕和恒定空氣流動率的環境試驗艙中進行。環境試驗艙中空氣充分均勻，出口處空氣中VOC濃度代表環境試驗艙內氣體濃度。在給定時間內，特定面積釋放率可由環境試驗艙內氣體濃度和特定面積氣體流動率q計算得到。確定氣體濃度、氣體流出體積、試樣表面積后，就可確定產品的VOC特定面積釋放率。該標準比其他環境艙測試標準較為先進。該標準引入了“特定面積釋放率”的概念，在理論上化解了艙內樣品面積和氣候艙換氣速率對檢測結果的影響，使得檢測結果更具有普遍意義，但該標準對于建筑材料在大型氣候艙內的釋放規律未進行結論性的闡述，其規定的測試時間也未明確。該標準對我們研究家具產品所產生的揮發性氣體的規律性具有相當好的指導作用，但它對于具體指標值的界定以及產品穩定界限方面未給出很好的意見。

1.2美國相關標準

    美國住房與城市發展部（HUD）曾在頒布的文件——《24CFR-Code of Federal Regulations-Title24：Housing and Urban Development 3280.208》中對采用脲醛樹脂粘結的復合木制品的甲醛釋放量作出最高限量，之后許多有關復合木制品甲醛測試方法便應運而生。當時測試方法主要有兩類：一類為完整實物檢測法（full scall test），此方法講求測試過程與實際使用過程相一致，主要用于專業檢測機構測試；另一類為lab test，此方法主要應用于工廠產品質量監控。
    完整實物檢測法就是環境測試艙法，該方法在當時被稱為FTM-2（formal dehyde testing method-2）。該檢測法使用的檢測艙容積至少為20m3，在艙內每隔6英寸放置一塊寬度為48~60英寸的板，使得整個艙被分為許多測試艙。往艙內通空氣時，氣流速度應足夠使樣板的整個表面都處在很好的揮發狀態（渦流擴散型物質遷移）。當不斷往測試艙內補充空氣時，采用的氣流速度取決于測試艙的容積以獲得一個穩定的空氣流速。不同的板產品都按這一規范測試流程進行測試。在檢測前，樣板應在24℃和50%相對濕度的環境中預處理7天。然后我們把樣品置于檢測艙，16~20h后，使用FTM-2法檢測循環空氣中的甲醛濃度以確定一個甲醛釋放量的穩定值。在FTM-2方法中，測試艙內甲醛濃度值是通過把已知體積的艙內空氣通入裝有1%亞硫酸氫鈉的水溶液中，然后將亞硫酸氫鈉溶液用鉻變酸法和分光光度法檢測出來。
    美國有關建材產品的標準檢測法有以下幾種：
    ASTMD6007—2002（2008）Standard Test Method for Determining Form aldehyde Concentration in Air from Wood Products Using a Small Scale Chamber（用小型室測定空氣中來自木制品的甲醛濃度的標準試驗方法）
    ASTME1333—2010 Standard Test Method for Determining Form aldehyde Concentrations in Air and Emission Rates from Wood Products Usinga Large Chamber（用大型室測定空氣中來自木制品的甲醛濃度的標準試驗方法）
    BIFMAX7.1—2011Standard for Form aldehyde and TVOC emissions of low-emitting office furniture systems and seating（低釋放辦公家具及其座椅的TVOC和甲醛釋放量測試標準試驗方法）
    BIFMAM7.1—20011 Standard test method for determining VOC emissions from office furniture systems，components and seating（辦公家具、組件及其座椅的VOC釋放量測試標準試驗方法）
    ASTMD5116—1997（2010）Standard Guide for Small-Scale Environmental Chamber Determinations of Organic Emissions from Indoor Materials/Products（用小型環境室測定室內材料/制品有機排放物指南）
    ASTMD6670—2001 Standard Practice for Full-Scale Chamber Determination of Volatile Organic Emissions from Indoor Materials /Products（室內材料與產品排放揮發性有機物質的全室測定標準實施規程）
    完整實物檢測法其實就是我們所說的氣候艙法，有時也被稱作測試室法，它的工藝是：將已知表面積的試件，放人溫度、相對濕度、空氣速率和空氣變換率被控制在一定值的測試箱內。從試件中釋放出來的有機揮發性氣體與箱內空氣混合，測試人員定期從箱中抽取空氣并將抽出的空氣通過盛有水的氣洗瓶，測定水中吸收的甲醛濃度。測試箱中空氣的甲醛濃度可由吸收瓶中水的甲醛濃度和所抽取的空氣體積計算。取樣是周期性的，直到測試箱內有機揮發物濃度達到平衡狀態。ASTMD6007—2002（2008）和ASTME1333—2010這兩個標準主要適用于對人造板的整體測試，產品范圍包括單板芯膠合板、復合板芯膠合板、纖維板和刨花板等，其測試的目標物主要是甲醛。ASTMD5116—1997（2010）和ASTMD6670—2001這兩個標準適用于環境艙測試。BIFMAX7.1—2011和BIFMAM7.1—2011這兩個標準是由美國辦公家具協會起草，適用于針對辦公家具的甲醛和揮發性有機物測試所采用的整體測試。
    依據ASTMD6007—2002（2008）和ASTME1333—2010這兩個方法，測試人員應根據不同的板種設置不同的樣品承載系數，之后按照所計算出的面積割鋸樣品，制好的樣品須被放在溫度為24℃、相對濕度為50%的環境中預處理7天，之后將樣品放入氣候艙內測試16~20h，最后取空氣樣品進行分析。兩個方法涉及的氣候艙的體積相差較大，標準ASTMD6007—2002（2008）涉及的標準艙的體積從0.02m3~1 m3不等，而標準ASTME1333—2010涉及的標準艙的體積至少為22 m3。用兩個方法去測試同一個樣品所得測試結果不完全一致，但具有一定的相關性。
    美國材料試驗協會ASTM在1997年公告D5116—97測試法，該法采用小型環境測試艙測試室內建材產品所揮發的有機化合物；在2001年公告了D6670—01測試法，該方法采用大型氣候艙測試室內建筑材料及家具產品所揮發的有機化學物，之后，美國辦公家具協會將此方法用于對辦公家具的認證考核。BIFMAM7.1—2011法給出了在辦公樓中的典型辦公環境中，對辦公室內家具中揮發性有機物（包括甲醛）釋放情況的檢測方法。該檢測方法的大致過程如下：一個完整的被檢測體系的所有部件應該在15天內全部被運至檢測中心，檢測人員應將尚未開封的部件放在溫度為23℃和相對濕度為50%的通風室內環境里。在最后一個部件到達的10天之內，所有的檢測人員須將部件開封并組裝在一個20~55 m3的環境艙內放置7d。此環境艙的環境條件溫度為：（23±1.0）℃、相對濕度為（50±5%）RH，艙內空氣流速為6~10L/s（相當于一個容積為33 m3的環境艙的流速）。檢測人員在環境艙的進氣口和排氣口采集兩個空氣樣本，然后分析樣本里的各種VOC成份并且測出它們的濃度。每種VOC釋放率數據將被用來確定冪律模型。冪律模型是用來估算被檢測體系的VOC濃度。該方法明確了檢測成立的條件：
    （1）環境艙里的空氣混合均勻，排氣口的空氣濃度等于艙內濃度；
    （2）艙表壁吸附的VOC可以忽略不計；
    （3）艙內各VOC組分間不發生反應；
    （4）艙是密封的；
    （5）進入環境艙的空氣是潔凈空氣。該方法對于民用和商用家具尤其是軟體類家具均不適用。
 
備注：內容未完，見《家具中有機發揮物概述(二)》