室內現場量測

1.相對溼度、溫度及通風率之量測

(1)溫度、溼度及風速：台灣地處亞熱帶，屬高溫高溼氣候，將有助於黴菌的生 長。其次，溫度、溼度、風速會影響室內空氣品質之舒適性、及空氣中懸浮 微粒的多寡。

(2)通風率(air exchange rate)：在 TVOC 取樣時同時量測通風率。

(3)TVOC 濃度之量測：在自然對流通風條件下取樣，說明取樣數目、位置、時 間。

本所「攜帶式氣體監測儀」，利用氣體吸收紅外光(infra-red light)之特性，

以紅外光聲光譜法(Photoacoustic infra-red spectroscopy method)偵測，定量連續 監測室內空氣中總揮發性有機化合物(TVOC)、甲醛(HCHO)等氣體濃度及水蒸 氣濃度之即時變化量。

第四節 室內空氣品質簡化評估模式

利 用 室 內 空 氣 品 質 模 式(IAQ model) 將 裝 修 材 料 之 TVOC 逸 散 速 率 (mgm^-2h^-1)轉換建築室內環境之 TVOC 濃度(μgm^-3)。

IAQ model 視污染源強度、通風速率及室內空間大小而定。污染物指標為：

TVOC。簡化 IAQ model 公式(Guo et al., 2003)如下：

VdC/dt=Q(Cout-C)+S×E(t)-R (1)

其中，V：代表室內空間體積(m³)，Cout：代表室外TVOC 濃度(μgm^-3)，C：代 表室內TVOC 濃度(μgm^-3)，Q：室內通風速率(m³h^-1)，S：室內污染源面積(m²)，

E(t)：室內污染源之 TVOC 逸散速率(μgm^-2h^-1)，R：TVOC 之 sink 速率(μgh^-1)。

公式(1)為一般簡化模式，假設在同一污染源強度及 sink 速率，及單一逸散 速率函數。

公式(1)為線性、非齊性差分方程式。

已發表研究指出dry source 乾性吸收體如地毯…具有吸收容量。假設無高 容量 sinks，假設 R 為零。公式(1)再簡化如下：

VdC/dt=Q(Cout-C)+S×E(t) (2)

室外TVOC 濃度，經分析發現多皆小於 5μgm^-3，因此，假設Cout為零。因 此，公式(2)可再簡化如下：

VdC/dt=Q(-C)+S×E(t)

其中，

E(t)=E10e^-k1t+ E20e^-k2t

當t=0 時 C=0，公式(3)之解為

C=LE10(e^-k1t-e^-Nt)/(N-k1)+LE20(e^-k2t- e^-Nt)/(N-k2) (4)

其中，C：代表室內 TVOC 濃度(μgm^-3)，N=Q/V：室內空氣換氣率(h^-1)，L=S/V：

材料負荷(m²m^-3)，V：室內空間體積(m³)，S：室內污染源面積(m²)，E10^，E20^，k1^、

k2^：污染源逸散參數。

不同污染源之總TVOC 濃度，以一階近似估計如下：

室內TVOC 濃度=ΣC (5)

在穩定狀態下，Zuraimi et al(2003)簡化如下：

C=S×E(t)/(NV) (6)

其中，C：代表室內 TVOC 濃度(μgm^-3)，S：室內污染源面積(m²)，E(t)：室內 污染源之 TVOC 逸散速率(μgm^-2h^-1)。N=Q/V：室內空氣換氣率(h^-1)，V：室內 空間體積(m³)。

影響室內環境之空氣流動的因素相當複雜，除通風量外，室內環境的空氣 流動型態亦是影響換氣設備功能的因素之ㄧ，室內環境之隔間、設備、人員、

空氣進出口位置與風速等都會影響空氣的流動。一般空氣污染物之分佈甚少成 均勻分佈型態，根據勞工衛生研究相關技術資料彙編，單一進氣與排氣口室內 環境之空氣流動型態如圖 3-9 所示。一般而言，進排氣口的安排應儘量避免空 氣流動造成短路型，即空氣流線僅通過進氣口直接至排氣口，造成空氣污染物 無法稀釋與排出。就衛生觀點而言，活塞式的空氣流動對空氣污染物無法稀釋

與排出效果最為理想，但需要相當龐大進氣口與排氣口面積，造成極大的換氣 量需求(http://www.iosh.gov.tw/netbook/te5-2.htm)。

均勻混合 短路

置換 活塞

圖 3-9 單一進氣與排氣口之室內環境之空氣流動型態 (資料來源：http://www.iosh.gov.tw/netbook/te5-2.htm)

換氣設備效能可藉由空氣交換效率（air exchange efficiency）與通風效用

（ventilation effectiveness）參數評估。通風交換效率係指空氣在通風過程中被 更新的程度，其定義為：

α=τ⁰ /2τ

其中τ⁰ ：假設空氣完全混合時的平均空氣停留時間（即空氣由進氣口至排氣

空間面積 200m²，高度 2.5m 假設

室內空間 T：25℃，

RH：50％，ACH：0.5h^-1 背景建材來源：

z 輕隔間 z 木櫥櫃 z 地毯

(固著於地面且高於 1.2m)

指標污染物：

甲醛及 TVOC

圖 3-10 室內逸散物濃度推估模型示意圖 (資料來源：李俊璋(2005))

第四章 裝修材料使用量對室內空氣品質影響之分析

第一節 室內甲醛及 VOCs 基準

一、 建材有機逸散物之逸散率

國內「健康綠建材標章」，針對建材所逸散之有機化合物進行定性定量評定，

而在檢測邊界條件設定上為溫度 25℃，濕度 50％，換氣率 0.5h^-1，0 4m²/m³，並以

「單位面積污染物逸散率」（mg/m²‧hr）來評定建築材料有機逸散物之逸散效率。

現今國際規範建材有機污染物指標亦是以逸散速率表示，而國內健康綠建材規 範甲醛與總揮發性有機物之評定基準，分別為 0.19 mg / m² ․hr 及 0.08 mg / m²

․hr。

二、室內空氣品質之甲醛濃度標準

室內空氣品質部分，以甲醛而言，各國均訂有不同之基準值，詳如表 4-1 所示，

由該表顯示，各國之基準值約為 0.1ppm。在甲醛標準方面，我國環保署室內空氣 品質建議值之甲醛建議值(0.1ppm)較 WHO 標準(0.08ppm)寬鬆。

表 4-1 各國甲醛濃度基準值

國家 基準

WHO 0.08ppm 美國 0.10ppm 丹麥 0.12ppm 西班牙 0.15ppm 中國大陸 0.08 mg/m³ 台灣 0.10ppm

本研究整理

三、不同濃度單位之轉換

我國環保署提供室內甲醛容許濃度值為 0.1ppm；但由於建材之逸散率並非以 ppm 作為單位，而欲將濃度單位轉換為 ppm，可透過下式：

mg/m³和ppm 換算關係: ppm= mg/m³×B/M

上式中：B：標準狀態下氣體的摩爾體積（0℃時，B=22.4 公升; 25℃時，B=24.46 公升） M：被測物質的分子量（甲醛 HCOH M=30）即： ppm= mg/m³×24.6/30=

mg/m³×0.82 。故 0.1ppm 約為 0.12 mg/m³ 。

環保署 TVOC 建議值(3ppm)與 WHO 標準(0.3 mg/m³)，兩者濃度表示方式(ppm 及 mg/m³)不相同，若知分子量則 ppm 及 mg/m³可轉換，但因 TVOC 中個別 VOC 種類眾 多，分子量不易決定，因此不易換算。

四 室內空氣品質之 TVOC 濃度標準

在 TVOC 濃度值方面，目環保署 TVOC 建議值為 3ppm，WHO 標準依據世界衛生 組織提供之建議值，包括 TVOC 標準 (0.3 mg/m³)及烷類、芳香族碳化氫(0.05 mg/m³)、烯類、氟氯化物、酯類、醛酮類（甲醛除外）、其他類等七類 VOC 物質，

作為 TVOC 濃度之評定指標（如表 4-2 所示）。惟本研究認為 0.3 mg/m³係總 VOC 的值，而台灣健康綠建材之 TVOC 逸散率檢測，其評估指標性污染物僅檢測苯、甲 苯、乙苯、對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯，此等化合物皆屬於芳香族碳氫化合 物，芳香族化合物是指苯及化學行為與苯相似之化合物，包含了苯、甲苯和二甲 苯，二甲苯主要可以分為鄰、間、對三種二甲苯。

因此，與 WHO 標準相較，本研究認為目前健康綠建材標章之 TVOC 逸散速率，

僅可稱芳香族碳化氫類 VOC 逸散速率，不應對照 TVOC 之 0.3 mg/m³，而應以芳香 族碳化氫 0.05 mg/m³ 為基準。否則有過於寬鬆之疑慮，因為，不排除這些檢出芳 香族碳氫化合物的建材，可能也含有烷類、烯類、氟氯化物、酯類、醛酮類（甲 醛除外）及其他類等 VOC 物質。

表4-2 WHO 之TVOC 建議值表

VOC 的化學分類 濃度 （mg/m³）

烷類 0.1

芳香族碳化氫 0.05

烯類 0.03

氟氯化物 0.03

酯類 0.02

醛酮類（甲醛除外） 0.02

其他 0.05

總計（TVOC） 0.3 (世界衛生組織(WHO)規範)

由日本厚生勞動省 VOC 化學物質管制建議表中（表 4-3）亦可顯示，其對各種化學 物質的限量是分開進行管制的。

表 4-3 日本厚生勞動省 VOC 化學物質管制建議表

化學物質 室內濃度標準值

濃度標準值(μg/m²) 空氣中之濃度

甲醛 100 0.08ppm

甲苯 260 0.07ppm

二甲苯 870 0.20ppm

對二氯苯 240 0.04ppm

乙苯 3800 0.88ppm

苯乙烯 220 0.05ppm

陶斯松 1(幼兒 0.1) 0.07ppb(0.007ppb)

肽酸二丁酯 220 0.02ppm

十四烷 330 0.04ppm

2 乙基己烷基二丁酯 120 7.6ppb

有機磷殺蟲劑 0.29 0.02ppb

乙醛 48 0.03ppm

丁基滅必蝨 33 3.8ppb

第二節 室內環境參數調查

室內環境參數，包括溫度、濕度、換氣率等，均是影響模式準確率之因素，

根據研究李昭興君等的研究（2002），其以量測室內裝修一年以上之辦公空間為 實測對象，測試氣候為秋冬兩季，共監測 6 棟辦公大樓及 16 個辦公空間，針對開 空調與非空調兩個時段調查換氣率，發現上班時間(開啟空調狀態)之平均換氣率 為 1.43ACH，資料整理如表 4.4。另外由台灣辦公大樓的通風性能與微生物濃度研 究中（蘇慧貞、江哲銘，2003），針對 12 棟辦公大樓 30 個辦公空間之溫度範圍 介於 18.0℃~31.0℃，濕度 40~77％之間。

為便於研究，本研究將溫度設定為 25℃，濕度設定為 50％。換氣率方面，台 灣辦公大樓的通風性能與微生物濃度研究中（Pei-Chih Wu，2005），以 SF⁶示蹤氣 體濃度衰減法量測換氣率，上班期間換氣率分布範圍從 0.6(h^-1)至 3.97(h^-1)，平 均換氣率為 1.68(h^-1)。

表 4-4 台灣辦公空間秋冬兩季換氣率實測數據 空調設定-換氣率(h^-1)

空調 非空調 全天

區間 平均值 區間 平均值 平均值

0.6-1.85 1.43 0.06-0.55 0.2 0.815 　 資料來源：李昭興，2002; 蘇慧貞、江哲銘，2003

目前國際綠建材標章之相關檢測，包括「歐盟花標章」、「德國藍天使標章」、

「芬蘭建材逸散分級標章」、「丹麥室內氣候標章」、「美國 GreenGuard 標章」、「日 本環保標章」、及台灣「綠建材標章」等。標章主要以 TVOC 及甲醛逸散濃度為之 評估基準。

本研究重新整理江哲銘與李俊璋（2006）之各國綠建材標章環控箱測試之環 境變因設定比較，如表 4-5 所示，在健康綠建材標章中甲醛與 TVOC 逸散速率試驗 之溫度、濕度因子，歐美等北溫帶國家溫度、濕度分別設定為 23℃、50％，日本 之溫度、濕度則分別設定為 28℃、50％，其中日本之溫度設定較歐美高 5℃；而

台灣處於亞熱帶氣候區，溫度較日本還高，但甲醛與 TVOC 逸散速率試驗之溫濕度

第三節 容許負荷率分析

一、 室內環境之假設條件

假設一辦公室空間為 450m³ ，樓地板面積為 150 m³ (約 45 坪)，長寬各為 10m 及 15m，空間高度為 3m，則此一空間為 450m³，空間內有六個裝修面，假設其中有 五 個 裝 修 面 採 用 有 逸 散 之 虞 的 材 料 ， 裝 修 總 面 積 為 300 m² ， 負 荷 率 為 0.67(300/450)。

二、健康綠建材標章上限值之容許負荷率分析

若上述五個面全部以綠建材進行裝修，綠建材之甲醛及 TVOC 逸散率分別為 0.08 mg / m²․hr 及 0.19 mg / m²․hr。其他假設條件為：溫度為 25℃，相對濕度 為 50%，換氣率及混和率為 0.5。則經試算，此一室內空間 TVOC 濃度為 0.51 mg/m³， 此值不僅超出 WHO 建議值 0.3 mg / m³，若以 WHO 對芳香族化合物的標準 0.05 mg / m³ 更超出達 10 倍之多。

綠建材之甲醛逸散率分別為 0.08 mg / m²․hr。其他假設條件同為：溫度為 25℃，相對濕度為 50%，換氣率及混和率為 0.5。則經試算，此一室內空間甲醛濃 度為 0.213 mg/m³，經過換算此一空間甲醛濃度約為 0.175ppm，高於於我國環保 署 0.1ppm 規定。

由分析結果發現，此一空間負荷率約為 0.67，亦即 45 坪空間僅裝修 5 個裝 修面，不包括隔間、家具、櫥櫃等有逸散之虞材料之面積，即使全面採用綠建材，

其 VOCs 濃度約高出 WHO 標準 10 倍，甲醛約高出我國環保署 0.1ppm 規定的 1.7 倍。此係由於即使是綠建材亦有逸散之虞，由於室內空氣品質與建材使用量息息 相關，因此，本研究分析室內建材裝修量與室內空氣品質之關係，為維護健康起 見，此部分分析以綠建材標章之上限值進行分析。

為瞭解健康之建材裝修量為何，本研究特進行負荷率之研究，分析結果顯示，

若採用之建材 VOCs 濃度為 0.19 mg / m²․hr，則由圖 4-1 可以發現負荷率約要小

於0.4，室內的 TVOC 濃度才能在標準值之內，若以室內芳香族碳化氫之 VOCs 標

準，負荷率要小於 0.07，才能在標準值之內，詳圖 4.1 所示，甲醛的部分，若採

準，負荷率要小於 0.07，才能在標準值之內，詳圖 4.1 所示，甲醛的部分，若採

在文檔中 室內裝修材料對辦公室建築空氣品質相關性之研究-以甲醛及TVOC 為例 (頁 52-0)