因應近年來室內不良空氣品質所引發之種種人體健康危害議題,及建 築裝修行為所引致之建材 VOCs 逸散對室內人員之健康危害,世界各主要 先進國家對有關室內建材逸散揮發性有機物質之研究,已明確針對影響人體健康 之「揮發性有機物質逸散濃度」建立室內空氣品質基準值、評估VOCs 逸散管制 之規範與檢測機制。
自90 年代開始,世界各國開始重視室內空氣品質,並開始針對室內之污染 物進行相關規範及管制。美國加州法律中曾明文規定塗料之 VOCs 逸散之規 範。在歐洲,歐洲基準與技術委員會(The European standard Technical committee) CEN TC 264/WG7 負責建築物 VOCs 逸散的量測與定性分析,此 CEN 基準草 案提出了建材 VOCs 逸散的量測與檢定方法。在德國針對的木製產品揮發性 有機化合物有明確的規範,並有德國GUT 標章制度。芬蘭之室內空氣品質與 氣候協會(Finnish Society of Indoor Air Quality and Climate) 提倡更健康、舒適 的建築,將建材分類標準分為三級,而日本有 ECO-Mark 標章,而在對於各 種建築內裝潢用之合板類建材,JAS 亦已訂定區分三級的基準值。綜觀上述,
世界多數先進國家致力於室內空氣品質之空管及相關測試。
第一節 國際建材相關標準近年來發展檢測方法
本研究綜整國際現行木質建材標準比較,發現近年來各國建材揮發性有 機化合物相關標準有參考或引用ISO 標準進行增修訂之趨勢,其目的皆為使 建材揮發性有機化合物性能量測結果符合國際驗證基準,進而於國際間貨物 流通無礙。
現行ISO 國際標準為國際間通用性較高的標準,其主要會員國超過 110 國。雖各國間仍有各自慣用之標準體系,如美國材料試驗協會標準ASTM 系 統、日本工業規格JIS 系統及我國國家標準 CNS 系統等,但各國為使貿易進 出口時能有一共同評定基準,仍將會以ISO 國際標準為主要評估方式。許多 國家採用ISO 標準,其目的是以國際同步、提昇產業競爭力,進而保障建材 品質。此國際趨勢為國內增修訂CNS 標準時之重要參考依據。
在測試標準方法發展過程上(圖 2-1 所示),透過時間序列發展觀察,建材 逸散揮發性有機化合物試驗方法,美國材料試驗協會(ASTM) 自 1996 年開始 針對「木質建材之甲醛逸散」進行檢測,同時公告D 6007-96 標準,此標準 和過去量測「游離甲醛釋出」的試驗方法有相當不同,其首度運用「小型環 控箱系統」對木質建材逸散至空氣中之甲醛濃度檢測,在1997 年,公告 D5116-97 標準,透過小型環控箱量測方法,檢測室內建材產品逸散之「揮發 性有機化合物」,並量測其材料逸散至空間之濃度,在2001 年,公告 D6670-01 標準,以「大型環控艙」試驗方法對室內建築材料及產品逸散之揮發性有機 化合物檢測。
歐洲標準委員會(CEN)鑑於美國材料試驗協會(ASTM)對於建材逸散所公 告之標準,CEN 於 2002 年公告「建材逸散揮發性有機化合物測試方法」系列 標準,包括prEN 13419-1、2、3 標準,其與 ASTM 此主要差異在環控箱形式,
包括一般逸散環控箱、環控腔體測試及樣本處理等。此外,日本工業規格協 會(JIS)參考美國 ASTM D6007-96 及 D5116-97 及歐盟標準 prEN 13419-1、2,
於2003 年訂定 JIS A 1901 標準「建築材料之揮發性有機化合物、甲醛及其他 羰基化合物釋出量測定方法-小形容器法」,規範中小型容器的容積範圍(20~
1000L)包括了 20L、500L 及 1000L 三種參考尺寸,在容器形狀包括圓柱型、
方體型及物質傳達率型,並訂定基本測試條件規定。而在2004 年,歐洲標準 委員會針對「木製板類建材之甲醛逸散」(prEN 717-1)訂定測試方法,主要是 依據ASTM D6007-96 及 JIS A1901 及 prEN 13419-1 標準,以回應歐盟的標準 要求。在2006 年國際標準組織(ISO)參考 prEN 13419-1、2、3 及 717-1 標準,
擬定並公告ISO 16000-9、10 標準,主要是對室內空氣及環控箱中建材之揮發 性有機化合物檢測,並隨著運用環境要求而加以微調。
圖 2-1 建材逸散測試方法發展趨勢
1997 2001 2002 2003 2004 2005 2006
2002
prEN13419-1、2、3:1.EN13419-1 (Emission Test Chamber) 2.EN13419-2 (Emision Test Cell) 3.EN13419-3 (Test Spcimens)
規範公告
2006
ISO-16000-9、10:1.ISO-16000-9 (General aspects) 2.ISO-16000-10
(formaldehyde) 規範公告 1996
1996
ASTM-D6007-96 規範公告
第二節 國內外建材相關檢測方法
一、 國外建材逸散量之環控箱測試方法
綜觀國際間「綠建材標章」中有關「低揮發性有機物質(VOCs)」及「低 甲醛逸散(Formaldehyde)」測試方法,主要以產品之「含量」及「逸散量」兩 種方式,若以環境面向之室內空氣品質(Indoor Air Quality)健康觀點思考,主 要都是在限制建材產品於室內環境中之「逸散量」(例如,mg/m3)或「逸散速率」
(例如,mg/m2*hr),以保障人們居住在室內環境之健康性,並有效管制建材產 品之濫用。在建材產品「逸散量」的測試上,目前皆以「環境控制箱逸散測 試法」(Emission Test Chamber method)為主要試驗方法,在世界各國建材有機 物質逸散量測試標準上,大致可區分為全球標準體系、美洲地區標準體系、
歐洲地區標準體系及亞洲地區標準體系(如圖 2-2),主要是以國際標準組織 (ISO)、美國材料試驗協會(ASTM)、歐洲標準委員會(CEN)及日本工業規格協 會(JIS)等,主要之測試方法如下(如表 2-1 所示):
(一)國際標準組織(ISO)相關測試標準:
(1).ISO 16000-9: Indoor air -- Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing -- Emission test chamber method.(2006)
(2).ISO 16000-10: Indoor air -- Part 10: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing -- Emission test cell method.(2006)
(二)美國材料試驗協會(ASTM)相關測試標準:
(1).ASTM D6007-96,--Standard Test Method for Determining Formaldehyde Concentration in Air from Wood Products Using a Small Scale Chamber,(1996)
(2).ASTM D5116-97.--Standard Guide for Small-Scale Environmental Chamber Determinations of Organic Emissions From Indoor Materials/Products. (1997).
(3).ASTM D6670-01.--Standard Practice for Full-Scale Chamber Determination of Volatile Organic Emissions from Indoor Materials/Product.(2001)
(三)歐洲標準委員會(CEN)相關測試標準:
(1).prENV 13419-1: Building products-Determination of the emission of volatile organic compounds Part 1: Emission test chamber method
(2002).
(2).prENV 13419-2:Building products-Determination of the emission of volatile organic compounds Part 2: Emission test cell method.(2002) (3).prENV 13419-3: Building products-Determination of the emission of
volatile organic compounds Part 3: Procedure for sampling, storage of samples and preparation of test spcimens (2002)
(4).prENV 717-1:Wood-based panels - Determination of formaldehyde release - Part 1: Formaldehyde emission by the chamber method (2004)
(四)日本工業規格協會(JIS)相關測試標準:
(1).JIS A 1901:Determination of the emission of volatile organic compounds and formaldehydes for building products -Small chamber method (2003).
圖 2-2 國際建材逸散物測試方法分佈圖
表 2-1. 國際建材逸散量試驗標準方法總表
編號 室內空氣及環控箱採樣部分
1 ISO 16000-9: Indoor air -- Part 9: Determination of the emission of volatile
organic compounds from building products and furnishing -- Emission test chamber method.2006 Ed. 1
2 ISO 16000-10: Indoor air -- Part 10: Determination of the emission of
volatile organic compounds from building products and furnishing -- Emission test cell method.
2006 Ed. 1
3 ASTM D6007-96,--Standard Test Method for Determining Formaldehyde
Concentration in Air from Wood Products Using a Small Scale Chamber 1996
4 ASTM D5116-97.--Standard Guide for Small-Scale Environmental
Chamber Determinations of Organic Emissions From Indoor Materials/Products
5 ASTM D6670-01.--Standard Practice for Full-Scale Chamber
Determination of Volatile Organic Emissions from Indoor Materials /
Product 2001
6 prENV 13419-1: Building products-Determination of the emission of
volatile organic compounds Part 1: Emission test chamber method 2002
7 prENV 13419-2:Building products-Determination of the emission of
volatile organic compounds Part 2: Emission test cell method 2002
8 prENV 13419-3: Building products-Determination of the emission of
volatile organic compounds Part 3: Procedure for sampling, storage of samples and preparation of test spcimens
2002
9 prENV 717-1:Wood-based panels - Determination of formaldehyde release
- Part 1: Formaldehyde emission by the chamber method 2004
10 JIS A 1901:Determination of the emission of volatile organic compounds
and formaldehydes for building products -Small chamber method 2003
二、 國內建材逸散量之環控箱測試方法
我國國家標準在木質國家標準項目中,主要區分為兩類,第一類為「O1」
為一般項目,目前共有62相國家標準,刻正使用包括CNS1349普通合板(甲 醛釋出量)、CNS2215 粒片板、CNS8058特殊合板及CNS11342複合木質地板…
等40種項目,而有22項標準已廢止。第二類「O2」為檢驗項目,目前共有68 項國家標準,刻正使用包括CNS452木材含水率試驗、CNS4713木材中乙醇甲 苯萃取物試驗法、CNS8738耐燃合板有害氣檢驗法 、CNS14729木材中五氯 酚類防腐劑檢驗法、CNS14908木材中二氯甲烷萃取物試驗法…等36種項目,
而有32項標準已公告廢止。綜觀所有CNS標準項目,並無針對木質建材甲醛 及VOC逸散測試之標準。
內政部建築研究所建築室內空氣品質有關建材逸散揮發性有機物質之研 究成果,於90 年度完成「室內建材揮發性有機逸散物質檢測標準試驗方法及 程序」之研究成果,其揮發性有機化合物標準試驗方法之主要係依據為ASTM
(American Society for Testing and Material)D5116-97 所規範之小型環控箱試 驗法,其原理主要是將小尺寸建材樣品放入可控制溫、濕度與換氣率之小型 環控箱中,以定流量之採樣幫浦將艙內的待測空氣樣品抽出,並經由自動熱 脫附儀器(ATD)進入 GC/MS 與 GC/FID 系統,對所採集空氣進行甲醛與 VOCs 之定性與定量分析及歷時監測。