Это интересно

17-22 августа 2008, Копенгаген, Дания – идентификатор: 1086

Определение уровня выделения формальдегида из минерального утеплителя внутри строительных конструкций, путём измерения воздуха в помещениях.

Томас Neuhaus1,*, Райнхард Oppl1 и Андерс УНЧ Clausen2

1. Eurofins среды а/s, Дания
2. Международная ассоциация, Дания

*электронный адрес для связи: tne@eurofins.dk

Предисловие

Минеральный утеплитель, содержащий фенол-мочевино-формальдегидные связующие был испытан на выброс формальдегида и летучих органических соединений (ЛОC), имитируя реальное использование в конструкциях кровли.

Результаты сравнили с ранее опубликованными исследованиями, проводимыми при тестировании аналогичного утеплителя имитируя реальное использование в конструкциях стен, измеряя воздух в помещениях во время испытаний, для определения уровня концентрации предельных значений.

В будущем планируется использовать специальную обработку утеплителя для проведения тестирования вне строительных конструкциях.

Ключевые слова

Формальдегид, летучие органические соединения, выбросы в воздух помещений, минеральный утеплитель.

Введение

Минерало-ватные теплоизоляционные продукты, содержащие фенол-мочевино-формальдегидные связующие, могут излучать формальдегид, тем самым влияя на качество воздуха внутри здания, несмотря на то что, не подвергаются прямому его воздействию, так как находятся внутри стен, в крыше или в полах помещения.

Метод проведения испытания

Образец минерального утеплителя, содержащий фенол-мочевино-формальдегидные связующие, был испытан на показатели выброса формальдегида и ЛОС, при высокой плотности кровли с применением изолирующего слоя пленки толщиной 120 мм и плотностью 140 кг/м3.
Исследовались как непокрытый материал, так и материал с двухслойной изоляцией, которая имитировала типичное строение крыш в зданиях заводов или складов. Из практических соображений, конструкция была испытана вверх дном, как показано на рисунке 1.

Первая конструкция была устроена путем покрытия теплоизоляционного материала двумя перекрывающимися рифлеными стальными опалубными листами, а вторая была с дополнительным слоем полиэтиленовой пленки между утеплителем и стальным листом.
В рифленой части конструкции, стальной лист и мембрана (плёнка) перфорированы с помощью крепежных винтов. Соответственно и утеплитель тоже в обозначенных местах.
Образцы утеплителя помещались вверх дном в нижнюю часть камеры, открытые края и щели были запечатаны алюминиевой фольгой и алюминиевой лентой.

Рис. 1. Пример конструкции крыши в испытательной камере, без герметизации кромок и прорезей.
Рис. 1. Пример конструкции крыши в испытательной камере, без герметизации кромок и прорезей.

Тесты проводились в испытательных камерах из нержавеющей стали, которые вентилировались чистым воздухом с 50% относительной влажностью при температуре + 23°С., согластно стандартам ISO 16000.
Объём исследуемого утеплителя составил 1.38 м23, значение воздухообмена равнялось 0.5 в час, в зоне вентиляции конкретный показатель 0.36 м32ч. В целях улучшения предела обнаружения были применены стандарты ISO 16000. Для определения выброса формальдегида, пробы воздуха были взяты через DNPH трубы, которые были устроены согласно HPLC, как описано в ISO 16000-3.
Выбросы ЛОС анализировались путем отбора проб воздуха на tenax та® трубах для искомых ГС/МС анализов в соответствии с ISO 16000-6.
Продолжительность теста составила 28 дней, проводилось 4 забора проб внутрикамерного воздуха на 1, 3, 7 и 28 дни, после загрузки испытательных камер.

Результаты

Выбросы летучих органических соединений (ЛОC)

ЛOC тест минерального утеплителя без покрытия показал отсутствие выбросов каких-либо летучих органических соединений, высший предел обнаружения 2 мкг/м2ч.
ЛOC тест на материал, используемый для конструкции кровли (стальные листы и полиэтиленовая пленка) показал площадь выбросов по конкретной ставке 220 мкг/м2ч (TЛOC в соответствии с ISO 16000-6) после 24 часов, которая снижалась ниже предела обнаружения 2 мкг/м2ч в течение 28 дней. Возможным источником может быть полиэтиленовая пленка, которая имела сильный запах.

Было доказано, что минеральный утеплитель не производит выбросов ЛOC, этот параметр не будет предметом дальнейшего обсуждения и тестирования в рамках этого проекта.

Выбросы формальдегида

Таблица 1. Выброс формальдегида, мкг/м2ч.

Минеральный утеплитель 1 день 3 день 7 день 28 день
Минеральный утеплитель без покрытия 72 72 65 50
Минеральный утеплитель покрытый стальным листом 23 23 22 20
Минеральный утеплитель покрытый стальным листом и полиэтиленовой пленкой 14 13 10 10
Стальной лист и полиэтиленовая пленка (без минерального утеплителя) 12 11 8.3 8.3

Как видно из таблицы с показателями, выбросы от строительной конструкции без минерального утеплителя почти одинаковы с выбросами строительной конструкции с использованием минерального утеплителя с полиэтиленовой плёнкой. Возможным источником выброса формальдегида является оцинкованный стальной лист.
Забор проб осуществлялся в разное время с разных поверхностей в испытательной камере:

  • с поверхности минерального утеплителя без покрытия,
  • с поверхности, покрытой рифлёным стальным опалубным листом,
  • с дополнительным слоем полиэтиленовой пленки между материалом и рифленым стальным опалубным листом, скрепленной двумя винтами,
  • и наконец, покрытие с полиэтиленовой пленкой и стальным листом, без использования минерального утеплителя, испытанное отдельно.

Результаты приведены на рис. 2, есть показания, выраженные в виде выбросов в расчете на площадь поверхности в час. Ошибки бары представляются в ± 20% в пределах лабораторных погрешностей (выраженных как относительное стандартное отклонение).

Рис. 2. Показатели выбросов минерального утеплителя.

Рис. 2. Показатели выбросов минерального утеплителя.

Таблица 2 даёт обзор области значений удельных выбросов, в мкг/м2ч, исследуемого продукта, и ранее опубликованных результатов испытания стекловаты на предмет выбросов от непокрытого минерального утеплителя и минерального утеплителя покрытого стеновыми конструкциями (гипсо-картон и полиэтиленовая пленка) после 28 суток проводимого изучения в испытательной камере.
Было рассчитано соотношение формальдегида, полученное при проверке минерального утеплителя в строительных конструкциях в сравнении с тестированием не покрытого материала.
Выбросы от других строительных элементов (без минерального утеплителя) при проведении данного расчета не учитывались.
Области показателей удельных выбросов от покрытого минерального утеплителя, после 28 дней проведения испытаний, рассчитывались в модели концентрации ИСО 16000-9, с 24 м2 стеновой зоной, высота 2,5 метров, объем 17.4 м3 и воздухообменом 0.5 в час.
Для крыши комнаты с высотой в 5 метров использовалась промышленная строительная доска.

Таблица 2. Обзор эмиссии формальдегида в различных конструкциях после 28 дней испытаний.

Непокрытый минеральный утеплитель,
мкг/м2ч
Покрытый минеральный утеплитель,
мкг/м2ч
Соотношение покрытого и непокрытого минерального утеплителя Модель комнатной концентрации (покрытый минеральный утеплитель),
мкг/м3
Конструкция крыши
Минеральный
утеплитель 1
50 10 0.20 4.0
Конструкция стены
Минеральный
утеплитель 2
18 3.9 0.22 11
Минеральный
утеплитель 3
32 9.5 0.30 27
Стекловата 1 20 4.6 0.23 13
Стекловата 2 25 4.6 0.18 13

Обсуждение

Использование изоляционного материал в смоделированных реальных конструкциях (кровельных и стеновых) значительно снижает выделение формальдегида, в сравнении с непокрытым материалом.

Полученные результаты сравнивались с текущими критериями оценки, которые используются в Европе, см. таблицу 2.

Таблица 3. Показатели формальдегида.

Показатели
E1 в деревянных покрытиях, по истечении 28 дней (EN 13986:2002) 120 мкг/м3
M1, Финляндия, по истечении 28 дней
(Здание информационного фонда РТС)
50 мкг/м3ч
ТЭЦ, после 14 дней (Калифорнийский Департамент здравоохранения) 33 мкг/м3

У всех протестированных продуктов различные показатели выделения формальдегида. В завершенных строениях (в том числе с использованием дополнительного слоя полиэтиленовой пленки) в большинстве случаев, показатели выделения формальдегида, гораздо ниже этих предельных значений.
Несколько опубликованных и неопубликованных исследований показали типичные концентрации формальдегида в атмосферном воздухе — в диапазоне между 1 и 5 мкг/м3, а типичная концентрация формальдегида в помещении всегда составляла, по крайней мере 10 мкг/м3.
Таким образом, выделение формальдегида от полностью изолированного минерального утеплителя было в том же диапазоне, как и обычная концентрация формальдегида в воздухе, и лишь в помещениях незначительно превышала типичный диапазон.
Расчет соотношения между содержанием формальдегида при использовании покрытого и непокрытого минерального утеплителя, показал, что темпы эмиссии покрытого минерального утеплителя были на 82 — 70 % ниже, чем темпы эмиссии не покрытого минерального утеплителя.

Выводы

Заявления о том, что выделение формальдегида из неизолированного минерального утеплителя превышают допустимые нормы, не соответствуют действительности.
Проводимое тестирование подтвердило, что выделение формальдегида из минерального утеплителя при строительстве сооружений в воздух помещений значительно ниже. Выбросы из минерального утеплителя при использовании в строительных конструкциях, в основном, намного ниже международных допустимых предельных значений для формальдегида.
Как вывод, можно использовать переводной коэффициент от 0,2 — 0,3 для оценки определения данных, при тестировании выделения формальдегида из не изолированного минерального утеплителя.
Дальнейшие испытания будут необходимы, чтобы подтвердить этот фактор.

Признание

Авторы выражают благодарность Международному «Роквул А/С» за финансовую помощь при проведении тестирования.

Ссылки

ISO 16000-3, определения формальдегида и других карбонильный соединений — Активный метод выборки, 2001

ISO 16000-6, определение летучих органических соединений в помещении и испытательной камере воздуха путем активного отбора проб на tenax та® сорбента, термодесорбции и газовой хроматографии с применением MS/fid в, 2004

ISO 16000-9, определение выбросов летучих органических соединений — эмиссионной испытательной камеры метод, 2006

ISO 16000-11, определение выбросов летучих органических соединений — отбор проб, хранение образцов и приготовление испытательных образцов, 2006

Опал р., НВ 2006 здоровые здания, труды, том IV, выделение формальдегида из техногенного минерального волокна продукты, Лиссабон, 4-8 июня 2006

ЕN 13986:2002: применение в строительстве древесных плит — характеристики, оценка соответствия и маркировка.

Здание информационного Фонда РТС: классификация эмиссии строительных материалов, доступных в сети Интернет по адресу www.rts.fi/emission_ classification_of_building_materials.htm

Калифорнийский Отдел здравоохранения, отдел качества воздуха в помещении: Стандартная практика для испытаний летучих органических выбросов от различных источников с использованием малых климатических камер, Калифорния/ДМО/EHLB/Р-174, доступны в Интернете по адресу: http://www.dhs.ca.gov/iaq/VOCS/LORS/Section_01350_preface.htm

Отделение гигиены окружающей среды Оценка опасности: определение приоритетов токсичных загрязнителей воздуха — окружающей среды на здоровье детей закон Об охране: формальдегид, октябрь 2001 года, доступен в Интернете по адресу: http://www.oehha.ca.gov/air/toxic_contaminants/pdf_zip/formaldehyde_final.pdf

Переведено по заказу СК «Агнезит». Оригинальный текст можно скачать здесь.

Поделиться