有机挥发物VOC：它们是什么，来自哪里，以及如何测量它们？
室内空气质量管理已迅速成为建筑通风领域最重要的学科之一。室内空气质量关乎未来几项至关重要的战役：通过对抗空气污染来保护环境，通过对抗细菌感染和病毒污染来保障健康，以及提供室内舒适度——这对于我们现代生活方式至关重要，因为我们的大部分生活都在室内进行。
有机挥发物 (VOC) 是室内空气质量 (IAQ) 的关键目标，其他指标还包括病毒、细菌、颗粒物以及某些浓度过高的有毒气体。我们的目标是尽可能降低空气中这些物质的浓度，而换气率 (ACR) 是我们已在博客的多篇文章中详细讨论过的主要工具，二氧化碳 (CO2) 水平则是衡量其有效性的绝佳指标。
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什么是有机挥发物？
有机挥发物(VOC) 是一大类易于以气体形式释放到空气中的化学物质。要被认定为 VOC，物质必须具有挥发性——换句话说，其分子在标准温度、湿度、光照（紫外线）和压力条件下会蒸发或升华。因此，该术语涵盖了范围较广的化合物，其来源可以是人工的（溶剂、化学品等的蒸发），也可以是天然的（植物释放、发酵等）。
对于室内空气质量 (IAQ) 专业人员而言，最重要的 VOC 是那些在环境条件下易于以气体形式释放，从而在建筑物内空气中积聚的化学物质。这些物质的主要来源如下：
- 清洁和保养产品 : 某些家用产品，例如洗涤剂、清洁剂和空气清新剂。
- 建筑和装修材料 : 某些材料，例如油漆、清漆、粘合剂和地毯。
- 家具和家居用品 : 某些物品，例如床垫、靠垫和玩具。
- 电子设备 : 例如打印机和电脑。
- 取暖设备 : 例如烤箱和燃木炉。
- 人类活动 : 例如吸烟、烹饪和焊接。
尽管上述每种来源仅排放微量的有机挥发物 (VOC)，但不同来源的这些化合物累积起来，会导致室内空气中总挥发性有机化合物浓度（以有机挥发物总和，即 TVOC 表示）高得令人担忧。
大气中存在多种有机挥发物（VOCs），以下列出的几种是室内空气质量（IAQ）领域最常见的：
- 甲醛 : 一种无色刺激性气体，某些建筑和装饰材料（例如粘合剂）以及一些电子设备和加热设备会释放甲醛。
- 四氯乙烯（或全氯乙烯） : 一种用于干洗各种材料的溶剂会释放甲醛。它是一种危害极大的物质，属于致癌物，还会损害大脑、肾脏和肝脏。
- 苯 : 某些油漆、清漆和其他装饰产品会释放苯，烟草、蜡烛、香等燃烧也会释放苯。
- 乙醛 : 烟草烟雾中会释放乙醛，复印机等设备以及某些绝缘材料也会释放乙醛。
- 二氯甲烷 : 各种清漆、胶水和粘合剂通常会释放二氯甲烷。
- 甲苯 : 某些溶剂（通常是油漆稀释剂）以及一些电子设备和加热系统释放的气体。
- 三氯乙烯 : 某些保养产品（例如除油剂和干洗剂）释放的气体。
- 丙酮 : 某些清洁产品和化妆品以及一些电子设备释放的溶剂。
- 乙二醇 : 某些供暖和制冷系统以及一些清洁产品释放的气体。
- 甲醇 : 某些清洁产品、电子设备和加热系统释放的气体。
- 二甲苯 : 某些溶剂（例如油漆稀释剂）以及一些电子设备和加热系统挥发产生的气体。
- 三氯乙烷 : 某些家用产品（例如除油剂和干洗剂）释放的气体。
有机挥发物（VOCs）有毒吗？
鉴于VOCs种类繁多，很难一概而论。但许多VOCs确实会对健康造成危害。其危害程度取决于VOCs的种类、浓度和暴露时间。再次强调，真正的问题在于通风不良的房间内多种VOCs的积聚。
VOCs造成的潜在危害也因人而异。有些人会比其他人更快出现症状，或者更容易受到某些化合物的有害健康影响。因此，全面考虑VOCs带来的风险至关重要，这意味着要监测空气中所有此类化合物的积累情况，并考虑它们对整个暴露人群的综合潜在毒性。
VOCs的影响也差异很大，从疲劳、眼睛、呼吸道和皮肤刺激等良性症状，到长期暴露后导致的癌症和呼吸系统疾病等严重问题。
正如我们在 这篇文章 中介绍的那样，TVOC 浓度的危险阈值如下（以十亿分之一表示）：
| 最佳水平 | 需要监控 | 危险水平 | |
|---|---|---|---|
| TVOC | 0 – 300 ppb | 300 – 750 ppb | > 750 ppb |
简而言之，VOCs带来的风险与这些化合物本身一样不稳定！
有机挥发物 (VOC) 浓度可以测量吗？
测量环境空气中的 VOC 浓度需要先进的专业仪器。虽然这类仪器并不常见，但大多数室内空气质量 (IAQ) 专家都会配备。这些气体分析仪旨在测量空气中常见 VOC 的浓度，包括最常见的甲醛（也称为甲酸，化学符号：CH₂O）。
索尔曼的 IAQ 室内空气质量测量仪 系列包含多种仪器，它们在不同程度上可以测量 VOC 以及其他气体的浓度：
| Si-AQ Pro | Si-AQ VOC Monitor | Si-AQ Expert |
|---|---|---|
| CH2O (甲醛) |
CH2O (甲醛) 低浓度和高浓度 VOC |
CH2O (甲醛) 低浓度和高浓度 VOC |
通过对总 VOC 的高低浓度测量，可以非常灵敏地识别每十亿个粒子（0 至 20,000 ppb）中的 VOC 总和，也可以在更大的范围内识别每百万个粒子（0 至 200 ppm）中的 VOC 总和。
如何预防有机挥发物 (VOC) 污染？
预防 VOC 污染的最佳方法是及早采取行动：预防永远是最佳选择。有几种简便的方法可以避免这些化合物在室内空气中积聚并降低其浓度。
与其他类型的室内空气污染一样，最可靠有效的方法是确保空间通风良好：定期引入新鲜空气以稀释 VOC 浓度，或确保建筑物的通风系统提供足够的换气率 (ACR)。通风系统专业人员会定期检查 ACR，使用 DBM 620 风量罩 和 便携式风速仪 来调节房间的进出空气流量，并考虑空间的总体积、室内人数以及他们的活动。
剧烈运动会向空气中释放不同浓度的二氧化碳 (CO2)，而其他专业和商业活动也会释放 VOC，具体取决于房间内的设备及其使用方式。因此，一些关键的生产和存储区域需要比普通办公空间更高的 ACR（换气率）。
虽然换气率（ACR）很重要，但确保通风系统配备高质量的空气过滤器也至关重要。堵塞的过滤器中积聚的颗粒物可能会将有机挥发物（VOC）释放到建筑物内的每个房间。使用 差压变送器, 持续监测空气过滤器，可以降低这种传染风险，以便及时更换任何堵塞的过滤器。
其他行为措施也有助于将室内 VOC浓度降至最低。首先也是最重要的一点是：不要在室内吸烟！香烟烟雾中含有高浓度的各种VOC，其中一些毒性极强。此外，建议避免使用含有大量化学物质的清洁和维护产品，而选择更天然的替代品。在建筑和翻新工程中，建议使用VOC浓度低的材料、油漆、粘合剂和清漆。化妆品也一样：选择不含丙酮的卸甲油，并选择化学成分尽可能少的发胶和其他美容产品。这就是为什么保持美容美发沙龙室内空气流通如此重要的原因——尤其是对于那些整天接触这类产品的工作人员来说。
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