第二章 通風換氣空氣品質數學模式之分析與建立
2.3 室內空氣品質問題診斷與控制策略
2.3.1 室內空氣品質之問題
在非工業用途的建築物當中之室內空氣品質問題通常是通風換氣 量提供不足以致無法稀釋或移除在室內的空氣污染物。除此之外,儘 管提供ㄧ定外氣通風量,但因為污染物控制方法設計不當或通風空調 配置不佳也可能造成室內空氣品質問題。
造成室內空氣品質問題的因素很多,依據美國職業安全衛生協會
(National Institute for Occupational Safety and Health;NIOSH)【2】對 於建築物室內空氣品質評估調查結果,將引起室內空氣品質問題進行 分類,如表2-4 所示。
表2-4 NIOSH 調查室內空氣品質問題之型態
問題型態 建築物數量 所佔比例%
通風設計不當
280 53
室內污染物
80 15
室外污染物
53 10
微生物之染物
27 5
建築材料產生之污染物
21 4
未知
68 13
總和
529 100
而在進行氣體污染物的控制設計必須對欲控制之氣體污染物其特 性與濃度分布狀況有正確了解。要能正確的掌握氣體污染物的特性或 是其濃度等資訊,可以從分析計算污染物產生源之強度或相關數學模 式或進行直接量測污染物獲得。不幸地,利用評估計算進行設計的可 靠度往往不足,因此設計者常常需要配合觀察、經驗與實際判斷,補 充作為設計資料的參考。
ㄧ般控制室內空氣品質之通風空調設計有二種情況:
(1)在新的建築物中設計新的通風系統控制室內空氣品質,而 室內氣體污染物之負荷必須進行估計或量測。
(2)修正原有通風系統解決特定室內空氣品質問題。
對於第一種情形,必須使用先前描述的數學模式。確定污染物產 生的行為、估算並且加入建築物內的產生源,同時確認室外的空氣污 染物。
對於第二種情形,可能需要進行實際測量來確認污染物。空氣品 質問題的評估可能變成室內空氣品質調查,包括進行建築物檢驗、人 員問券調查與局部採樣和分析。ㄧ旦瞭解污染物種類特性和其負荷,
相關通風空調設計即能開始。
有關污染物負荷之估算部份,針對特定場所或時間進行取樣與分 析來確認污染物之濃度。很多的實際量測上在進行污染物與時間的量 測分析時會有重疊或是間斷的情形發生,因此通常採用整體污染負荷 之估算。
2.3.2 室內空氣品質控制策略
ㄧ般用來改善建築物室內空氣品質的四個控制策略有:(1)移除污 染物來源(2)使用氣罩進行局部排氣或潔淨循環空氣(3)利用增加整體通 風換氣加以稀釋與(4)潔淨整體通風換氣。前三者通常最可行,而利用 潔淨整體換氣之控制策略來改善空氣品質通常會很難達成。
1.來源去除
去除空氣污染物來源對於改善室內空氣品質往往最有效且通常花 費最低。例如,在建築物內禁止吸煙或隔離吸煙區在有限的區域內,
可以大量降低室內空氣污染。
2.局部來源控制
當建築物室內空間存在有分散的汙染物產生源或產生數量相當可
觀的氣體污染物時,局部排氣控制比整體通風控制有效。如果這些污 染物具有毒性、刺激性、或具有強烈難聞氣味時,必須利用局部通風 控制配合室外排氣來加以控制。浴室、廚房是最普遍的例子,排氣量 的大小有時候需針對局部排氣相關法規來來設計。最小排氣速度需考 量能補集較大的氣膠粒子將其控制並移除,此部分的設計考量與控制 氣體污染源有所不同。
局部排氣通常是由排氣風扇透過管路系統與室外排氣塔來把氣體 排出室外。相關法規要求有些使用局部控制策略之情況,其排出之氣 體必須先進行過濾以防止有毒氣體污染物直接釋放至室外。有時候使 用局部控制策略所排出之氣體也可以經過過濾處理後再回到室內空 間,如此可以節省對外氣加熱和冷卻所耗費之能源。由於過濾器有故 障的風險存在,因此上述情況必須侷限在局部控制策略所排出的氣體 污染物是無毒且無害。
3.透過整體通風稀釋
在一般住宅和商業用途大樓裡,主要會在廚房、浴室內和如印表 機ㄧ樣非連續性產生氣體污染源等之位置使用局部污染源控制策略。
沒有局部控制污染源裝置的室內空間,則利用整體通風系統透過稀釋 來控制污染物。整體通風系統往往必須提供室內空間熱負荷之需求並 符合污染物控制標準。且儘可能達到室內空間空氣完全混合與提供室 內每個人員有相同空氣量之目的。