Metodi di prova e valutazione delle emissioni VOC

Metodi di prova e
valutazione delle
emissioni VOC
Francesco
Balducci
Sommario
Summary
• Cosa e dove sono i VOC?
• What and where are VOCs?
• I metodi di prova e le valutazioni
• Test methods and evalutations
• Perché effettuare i test?
• Why performing tests?
• Quesiti e suggerimenti
• Questions and suggestions
Green Building
Indoor
Environment
Quality
Primary Energy
thermal
CO2
Water
acoustic
formaldehyde
and dangerous
substances
Materials
visual
humidity
Comfort
Indoor Air
Quality
Carbon Emissions
(GWP)
Wastes
Production
Value
Storia dei VOC
1977 BGA
Valore Limite
Formaldeide
LEED,
USGBC
1980 Regolamento emissioni
per pannelli
DGNB
EN 717-1
1989 CPD
AFSSET
2009 Carb
ISO 16000-x
1950
‘60
‘70
‘80
‘90
2000
‘10
EPA, BIFMA, CA
1977 Blauer
Engel
1987 WHO Air Quality
Guidelines
DM 10
Ottobre
2008
BREEM
1992 ECA
working
group
2001
AgBB
2009 Ecolabel
Europeo Mobili
Dove sono i VOC?
Cosa sono i VOC?
Definizione dalla norma ISO 16000-6:2004:
 Punto di ebollizione da 50-100 °C a 240-290°C
 Tensione di vapore di 0,01 kPa o superiore ad una temperatura di
293,15 K
CAS
1,2-Dicloropropano
Acetone
alfa-Pinene
Benzaldeide
Benzene
Etilacetato
Etilbenzene
pentano (isomeri)
n- esano
78-87-5
67-64-1
80-56-8
100-52-7
71-43-2
141-78-6
100-41-4
78-78-4
109-66-0
463-82-1
110-54-3
Esano isomeri
TWA,
ppm
STEL
, ppm
500
750
0.5
400
100
600
2.5
125
50
500
1000
500
n-eptano
142-82-5
400
Ottano (isomeri)
111-65-9
300
Nonano (isomeri)
111-84-2
200
Limonene
95327-983
78-93-3
200
300
108-10-1
50
75
123-86-4
100-42-5
150
20
200
40
Tetracloroetene
127-18-4
25
100
Tetracloruro di
carbonio
Toluene
Tricloroetene
56-23-5
5
10
108-88-3
79-01-6
50
50
100
Xileni
1330-20-7
100
150
Metiletilchetone
(MEK)
Metilisobutilcheton
e (MIBK)
n-Butilacetato
Stirene
Effetti
critici
Irritante; Sist. nerv.cent.
irritante
irritante
cancro
irritante
Irritante; Sist. nerv cent.
Irritante; Narcosi
Irritante; Neuropatia
Sist. nerv centrale
Sist. nerv centrale
irritante
Irritante
narcosi
Fegato
dermatiti
Sist nerv centrale
Irritante
Irritante
Sist. nerv. cent
Irritante
reni
Irritante
Irritante; Sist. nerv.
centrale neurotossicità
Irritante
Sist. nerv. centrale
Fegato
cancro
Sist. nerv. centrale
Sist. nerv. centrale
Fegato; Cefalea
irritante
Cosa sono i VOC?
Classi principali:
Alogenocomposti
Chetoni
Aldeidi
Esteri
Idrocarburi aromatici
Idrocarburi saturi
Idrocarburi terpenici
Dove trovarli nei prodotti
legno-arredo?
Impiegati come solventi
di colle e vernici.
La formaldeide
Caratteristiche:
• La più semplice delle aldeidi. La sua formula chimica è HCHO
• Gas incolore con punto di ebollizione di -21°C
• Molto solubile in acqua
• Particolarmente reattiva
Pericolosità:
• Legata alla sua volatilità
• Classificazione IARC (2004): sostanza
cancerogena
Impieghi:
• Preservante e biocida
• Contenuta in prodotti di arredamento (resine)
Principali metodi di laboratorio per
determinare le emissioni di formaldeide
Come catturare le sostanze rilasciate?
Pannello (Grezzo e Nobilitato)
•
•
•
•
Gas analisi (EN 717-2)
Perforatore (EN 120)
Essiccatore (JIS A 1460)
Camera (EN 717-1; ASTM E
1333, ASTM D 6007)
Quantificarne il rilascio
 Analisi con Spettrofotometro
La formaldeide: tabella comparativa delle
norme e dei regolamenti
Gli studi sui VOC
Gli standard utilizzati in Europa per le
emissioni VOC
• ISO 16000
• Parte 3 (Aldeidi)
• Parte 5 (VOC; TVOC)
• Parte 9 (Camera)
• Parte 10 (FLEC)
• Parte 11 (campionamento)
• EN 13725 Determinazione della concentrazione di odore
mediante olfattometria dinamica.
• é in fase di definizione presso il CEN TC 351 un nuovo
standard di prova per le emissioni VOC ai fini della
marcatura CE dei prodotti da costruzione (CPD).
Gli standard utilizzati in USA per le
emissioni VOC
ASTM D5116
(camera piccola)
ASTM D6670
(camera grande)
EPA ETV
Large Chamber
ANSI/BIFMA M7.1
Test Protocol
I principali parametri delle prove VOC
La metodologia di svolgimento della prova
descritta dalle norme EU e USA è similare.
• Prodotti da testare (fattore di carico)
• Ambiente di prova di dimensioni variabili
• condizioni climatiche
• campionamento
• Analisi
Parametri a confronto EU vs USA
ISO 16000-9
Nuovo standard EN 717-1
CEN
(formaldeide)
ANSI/BIFMA
M7
Dimensione
Libera
min. 20 l
min 0,225 m³
camera grande
(da 20 a 50 m3)
camera media
(da 1 a 6 m3)
camera piccola
(da 0,05 a 0,1 m3)
Ricambio
aria/h
0,5
0,25 – 1,25
1,0
1,0
Temperatura
°C
23 ± 2
23 ± 1
23 ± 0,5
23 ± 1
Umidità
Relativa %
50 ± 5
50 ± 5
45 ± 5
50 ± 5
28
gg
14
2°
te
st )
01
3
te
st )
A)
1°
I/B
IF
M
(E
U
50
)
-A
NS
n
PA
tio
(E
(S
ec
(E
U
gg
gg
gg
Emissione
7
3
Esempio delle emissioni VOC nel tempo
Tempo
“Camere di riferimento” a confronto EU vs USA
ISO 16000-9
Nuovo standard CA office
CEN
CA classroom
Pavimento m²
7,0
12,0
11,1
89,2
Altezza m
2,5
2,5
2,7
2,6
Volume m³
17,4
30,0
30,6
231,0
I punti di incontro
• Al momento: due visioni differenti tra USA vs EU
• Esistono elementi confrontabili tra Europa e USA:
• Ad es. Temperatura, Umidità Relativa (23 °C e 50%UR)
• Esistono problemi facilmente risolvibili:
• Geometria delle stanze di riferimento (residenziale vs.
ufficio/scuola)
• Ventilazione
• Fattore di carico (m²/m³)
Difficoltà da risolvere
• Valori limite si devono riferire a:
• TVOC oppure ai singoli valori limite
• I tempi di durata dei test:
• Dopo 3 giorni + 28 giorni
• Dopo 7 giorni, 10 giorni
• Dopo 14 giorni
• Dopo 28 giorni
Quesiti
• Quali compositi sono rilevanti per la salute e il comfort
indoor?
•Abbiamo sufficienti informazioni tossicologiche?
• Su quale base dovrebbe essere data la priorità ai
materiali da costruzione?
• è necessario sviluppare prodotti a sempre più basse
emissioni (ad es. di formaldeide)? Oppure potrebbe
essere sufficiente garantire livelli di ventilazione
appropriati?
• é possibile armonizzare in tempi brevi protocolli di
misura per avere risultati comparabili?
Perché si effettuano le prove?
• Tre principali ragioni
• Requisiti di legge e valori limite (es. Germania,
Giappone, California, Italia, …)
• Ecolabels (es. Ecolabel Europeo, Blue Angel, BIFMALevel, …)
• Clienti ( es. edilizia sostenibile, LEED, IKEA, …)
• Attualmente i principali mercati di riferimento sono in
USA, Giappone, Germania, Francia, Finlandia
Differenti labels per i prodotti da costruzione
EU + USA + altri paesi
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•
AgBB/DIBt, Germany (floorings)
BlauerEngel, Germany (many different products)
Natureplus, Europe, (many building products)
EMICODE, Germany (adhesives)
GUT, Europe (carpets)
TÜV Umweltzeichen, Germany (many building
products)
LGA Prüfzeichen, Germany (many building
products)
Ecolabel, Austria (many different products)
EU Ecolabel, Europe (many different products)
AFSSET, France (solid building products)
GrenelleEnvironment, France (Building products
and interiors)
DICL, Denmark (many building products)
M1, Finland (all building products)
Nordic Ecolabel("Swan"), Sweden (several
building products)
LQAI, Portugal (adhesives, sealants and more)
FSC, Europe (timber from non boreal
regrownwoods)
PFSC, Germany (timber from non boreal
regrownwoods)
•
•
•
•
•
•
•
Greenguard, USA (many building products)
Californian CHPS / Section 01350, USA
(many building products + furniture)
Floor Score, USA (floorings)
BIFMA, USA (office furniture)
CRI, USA (carpets)
Green Label, Hong Kong (several building
products)
IgCC, USGBC, USA International Green
Construction Code (app. 2012)
Differenti schemi di rating per l’edilizia sostenibile
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•
BEPAC, Canada (Assessment of Environmental Performance of Buildings)
BREEAM, UK (Assessment of Environmental Performance of Buildings)
CASBEE, Japan (Comprehensive Assessment System for Building
Environmental Efficiency)
DGNB, Europe (Sustainability of Buildings)
Emirates Green Building Council, Emirates (Sustainability of Buildings)
GI, MINERGIE-ECO, S-Cert, Swiss (Healthy Buildings)
GREEN STAR, Australia, (Environmental Performance of Buildings)Green
Building Council Australia (GBCA)
GREEN STAR, New Zealand (Environmental Performance of Buildings)
GREENSTAR, South Africa (Environmental Performance of Buildings)
IGBC Rating System & LEED India Green Building Rating Systems
LEED, USA (Leadership in Energy and Environment Design)
SEABEP, USA (Systematic Evaluation and Assessment of Building
Environmental Performance)
SENTINEL, Germany (Healthy and Sustainable Buildings)
TQB, ÖGNB, Austria (Total Quality Building, unified IBO + TQ)
Il mercato?!?!
Suggerimenti per ridurre le emissioni VOC
•Definire il proprio obiettivo
•Es. Prodotto richiesto dal mercato, costi, differenziazione, valore aggiunto, ecc.
• Determinare lo stato attuale
• Test sulle emissioni VOC sul prodotto realizzato,
•
•
•
Quali test richiedere?
Come campionare?
Quali sono i parametri da considerare?
• Valutazione dei risultati
•
•
•
Sono le emissioni dentro i limiti dei regolamenti?
Se no, quali sostanze sono risultate critiche?
TVOC, gruppi di VOC, singoli VOC
• Pianificare una riduzione dell’emissioni
•Quali componenti possono essere le fonti critiche di emissioni VOC?
•È necessario coinvolgere i propri fornitori?
• Controllo
Suggerimenti: come determinare lo stato annuale
•Test sulle emissioni VOC sul prodotto realizzato, es:
• Prodotto richiesto dal mercato;
• C’è un odore irritante o sgradevole?
• Sono le emissioni dentro i limiti dei regolamenti?
• Se no, quali sostanze sono risultate critiche?
• TVOC, gruppi di VOC, singoli VOC
• Quali componenti possono essere le fonti critiche di emissioni
VOC?
•
•
•
•
È necessario coinvolgere i propri fornitori?
Quali test richiedere?
Come campionare?
Quali sono i parametri da considerare?
Il Cosmob può supportarvi:
• ad individuare ed interpretare i requisiti nazionali e/o
industriali
• a svolgere attività di test sui prodotti per l’inquinamento
indoor
• nel rilasciare certificati di prova conformi ai suddetti
requisiti;
• nel rilascio del Marchio Cosmob Qualitas Praemium
“Indoor Hi-Quality
Il servizio “Cosmob Qualitas Praemium”
1. Ispezione e campionamento per test iniziali di tipo in
camera di prova; (il programma dei test è specifico per ciascun prodotto)
2. Valutazione dei risultati;
prodotto)
(i criteri di valutazione sono specifici per ciascun
3. Rilascio della concessione d’uso del marchio;
4. Controllo di fabbrica (eventuale);
5. Ispezioni semestrali ed eventuali campioni casuali da
parte di un ente terzo;
6. Non crea nuovi requisiti;
7. Il marchio può essere utilizzato per propositi di
marketing
Marchio “CQP”
Indoor Hi-Quality
QT
Quality for Control, Control for Quality è l’innovativa offerta pensata dalla
Tornati Forni in partnership con il COSMOB in collaborazione con
l'Università Politecnica delle Marche, per tutte quelle aziende hanno
deciso di affrontare il mercato puntando sulla qualità certificata dei propri
prodotti. Innovazione Tecnologica
COSMOB coordina il tavolo
per il Trasferimento Tecnologico
della Rete Europea InnovaWood
Rete di 70 membri di
23 differenti Paesi Europei
Supporto alle imprese
Foresta/Legno/Arredo
70 membri
Servizi COSMOB
Servizi B2B
Servizi B2C
Ing. Francesco Balducci
[email protected]
COSMOB S.p.A.
Tel +39 0721 481269
Fax +39 0721 482512
www.cosmob.it