氣候因子調變實驗之討論

為 瞭 解 全 尺 寸 建 材 在 台 灣 獨 特 的 氣 候 條 件 下 揮 發 性 有 機 物 質 逸 散 變 化 ， 以 及 釐 清 氣 候 因 子 的 調 變 對 於 建 材 逸 散 變 化 之 影 響 性 。 氣 候 調 變 模 組 擬 定 兩 部 分 ， 分 別 為 「 標 準 測 試 條 件 」 模 組 及 「 本 土 氣 候 因 子 差 異 性 比 對 」 模 組 。

■ 檢 測 重 點 主 要 為 ：

1.釐 清 本 土 氣 候 因 子 對 建 材 逸 散 行 為 之 影 響 程 度 。 2.本 土 氣 候 條 件 對 建 材 VOCs 逸 散 變 化 之 比 較 分 析 。

3.模 擬 真 實 空 調 型 單 元 空 間 以 探 討 建 材 逸 散 污 染 物 之 逸 散 特 性 。 一、本土與標準氣候條件建材揮發性有機物質之逸散特性

(一 )實 驗 設 定

實 驗 Ⅱ 係 利 用 全 尺 寸 環 控 艙 具 有 模 擬 實 質 空 間 之 特 性 ， 搭 配 HVAC 系 統，可 更 有 效、更 準 確 設 定 環 境 邊 界 因 子。本 研 究 模 擬 一 空 調 型 單 元 空 間 藉 由 HVAC 系 統 可 控 制 溫、濕 度 及 換 氣 率 條 件 以 討 論 本 土 氣 候 條 件 對 空 調 型 單 元 空 間 中 建 材 逸 散 揮 發 性 有 機 物 質 之 變 化 。 用 意 在 於 建 立 氣 候 因 子 對 全 尺 寸 建 材 逸 散 特 性 之 影 響 ， 以 及 未 來 提 供 全 尺 寸 建 材 測 試 基 準 之 參 考 依 據 。 另 外 ， 實 驗 Ⅱ 將 採 樣 時 間 設 定 為 非 密 集 採 樣 ， 以 提 供 未 來 全 尺 寸 建 材 檢 測 上 採 樣 規 劃 之 合 理 性 。

各 模 組 之 實 驗 設 定 及 目 的 如 下 ：

1.Ⅱ -1 模 組 係 以 國 內 健 康 綠 建 材 設 定 之 標 準 測 試 條 件 (25℃ 、 50%、 0.5h^{- 1})下 進 行 48 小 時 檢 測 ， 以 作 為 實 驗 對 照 組 。 2.Ⅱ -2 模 組 係 針 對 調 變 溫 度 因 子 (30℃ 、 50%、 0.5h^{- 1})進 行 48

小 時 檢 測 ， 檢 測 建 材 為 清 漆 ， 其 主 要 目 的 在 於 比 較 溫 度 增 高 對 於 建 材 逸 散 揮 發 性 有 機 物 質 之 差 異 性 。

3.Ⅱ -3 模 組 係 針 對 調 變 換 氣 率 因 子 (25℃ 、 50%、 1.5h^{- 1})進 行 48 小 時 檢 測，檢 測 建 材 為 清 漆，其 主 要 目 的 在 於 比 較 換 氣 率 增 高 對 於 建 材 逸 散 揮 發 性 有 機 物 質 之 差 異 性 。

4.Ⅱ -4 模 組 係 針 對 調 變 溫 度 因 子 (30℃ 、 50%、 0.5h^{- 1})進 行 72

小 時 檢 測 ， 檢 測 建 材 為 合 板 ， 其 主 要 目 的 在 於 比 較 溫 度 增 高 對 於 建 材 逸 散 甲 醛 之 差 異 性 。

實 驗 模 組 Ⅱ 之 氣 候 因 子 設 定 如 表 4-17 所 示 。 表4-17 實驗模組Ⅱ之氣候因子設定

氣 候 因 子 參 數 設 定

實 驗 編 號

溫 度 (℃)

相 對 濕 度 (%)

外 氣 換 氣 率

(h^-1)

內 循 環 換 氣 率 (h^-1)

負 荷 率 (m^2/m³)

指 標 污 染 物

測 試 時 間

（hr）

Ⅱ-1 清漆

25 50 0.5 3.0 0.0045

TVOC 48

Ⅱ-2 清漆

30 50 0.5 3.0 0.0045

TVOC 48

Ⅱ-3 清漆

25 50 1.5 3.0 0.0045

TVOC 48

Ⅱ-4 合板

30 50 0.5 3.0 0.4

^{HCHO 72} (二 )實 驗 步 驟

1.選 擇 採 樣 點

採 樣 點 位 置 以 頂 艙 回 風 口 (S97 點 )為 VOCs 採 樣 點 及 頂 艙 (S98 點 )為 甲 醛 採 樣 點，如 圖 4-41 所 示。在 採 樣 高 度 上，針 對 艙 體 頂 部 空 間 (Head Space)採 樣 。

圖4-41 環控艙採樣點位置

VOCs 採樣點

甲醛採樣點(DNPH)

2.採 樣 規 劃

根 據 清 漆 及 合 板 之 逸 散 特 性 對 採 樣 進 行 適 當 規 劃 ， 其 逸 散 特 性 可 參 照 第 四 章 第 一 節 。 其 各 建 材 採 樣 規 劃 如 下 ：

■ 清 漆 之 VOCs 採 樣 時 間 上 分 為 三 階 段 ：

(1)前 12 小 時 每 4 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 採 集 10 分 鐘 。 (2)12~24 小 時 每 4 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 採 集 0.5 小 時 。 (3)24~48 小 時 每 8 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 採 集 1 小 時 。

■ 合 板 之 HCHO 採 樣 時 間 上 分 為 四 階 段 ：

(1)前 12 小 時 每 2 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 採 集 2 小 時 。 (2)12~24 小 時 每 4 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 採 集 2 小 時 。 (3)24~48 小 時 每 4 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 採 集 4 小 時 。 (4)48~72 小 時 每 8 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 採 集 4 小 時 。 3.塗 佈 作 業

本 實 驗 之 清 漆 塗 佈 量 為 300g/m²， 塗 佈 面 積 0.25m²。 進 行 塗 佈 作 業 時，需 事 先 準 備 防 護 裝 備 及 刷 子，建 議 在 20 分 鐘 內 完 成 塗 佈 作 業 ， 以 降 低 人 為 所 造 成 之 誤 差 。 作 業 完 成 應 將 塗 佈 工 具 放 置 於 艙 體 內 。

圖4-42 塗佈清漆 (一)

4.採 樣 方 式

在 建 材 採 樣 上 ， 採 樣 材 質 以 鐵 氟 龍 管 線 為 主 ， 搭 配 不 鏽 鋼 採 樣 管 Tenax-TA 進 行 VOCs 採 樣 。 在 採 樣 前 需 先 對 採 樣 幫

圖4-43 塗佈清漆 (二)

標準條件--清漆之TVOC逸散濃度及逸散因子變化

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Time(hr) C.(ug/m³)

0 200000 400000 600000 800000

E.F.(ug/m²*hr) TVOC-Conc. TVOC-EF.

浦 作 流 量 調 校 ， 以 皂 泡 流 量 計 量 測 定 幫 浦 流 速 ， 並 調 整 其 流 量 之 精 確 度 。

(三)Ⅱ-1： 標 準 測 試 條 件 下 清 漆 TVOC 之 檢 測 結 果

Ⅱ -1 模 組 係 依 據 國 內 綠 建 材 標 準 測 試 條 件 (25℃，50％，0.5h^{- 1}) 進 行 檢 測 ， 以 作 為 實 驗 對 照 組 ， 並 與 本 土 氣 候 條 件 之 歷 時 變 化 作 差 異 性 比 較 。

受 測 清 漆 依 定 性 結 果，發 現 主 要 探 討 對 象 為 甲 苯 (Toluene)、乙 苯 (Ethylbenzene)、二 甲 苯 (m,p,o-xylene)，在 48 小 時 歷 時 測 試 上 發 現 ， 甲 苯 逸 散 濃 度 佔 總 逸 散 濃 度 之 60.5％ ， 影 響 逸 散 變 化 最 大 。 其 TVOC 濃 度 範 圍 介 於 102.07~5590.61μ g/m³之 間 。 在 衰 減 過 程 中 發 現 初 期 具 有 極 高 之 初 始 濃 度 ， 初 始 濃 度 值 為 5590.61μ g/m³， 至 第 24 小 時 之 逸 散 濃 度 為 322.26μ g/m³， TVOC 濃 度 仍 高 於 WHO 所 規 範 之 300μ g/m³室 內 安 全 值 。

在 TVOC 逸 散 因 子 變 化 上 ， 由 實 驗 觀 測 值 顯 示 TVOC 最 高 逸 散 因 子 為 初 始 值 630080.5μ g/m²*h，直 到 第 48 小 時 之 TVOC 逸 散 因 子 為 2799.25μ g/m²*h， 高 於 國 內 綠 建 材 標 章 健 康 綠 建 材 TVOC 標 準 值 E4 8=190μ g/m²*h 甚 多， 如 圖 4-44 所 示。整 體 而 言， 清 漆 之 TVOC 逸 散 因 子 會 因 時 間 而 改 變 為 兩 階 段 之 逸 散 模 式 ， 在 第 一 階 段 呈 現 大 量 逸 散 特 性 ， 而 第 二 階 段 則 趨 於 緩 慢 逸 散 。

圖4-44 標準條件-清漆之TVOC 逸散濃度及逸散因子變化

溫度調變--清漆之TVOC逸散濃度及逸散因子變化

0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Time(hr) C.(ug/m³)

0 1000000 E.F.(ug/m²*hr) TVOC-Conc. TVOC-EF.

(四 )Ⅱ-2： 溫 度 調 變 條 件 下 清 漆 TVOC 之 檢 測 結 果

Ⅱ -2 模 組 係 以 調 變 溫 度 因 子 (30℃ ， 50％ ， 0.5h^{- 1})進 行 測 試 。 經 過 48 小 時 後 發 現 ， 甲 苯 逸 散 濃 度 佔 總 逸 散 濃 度 之 68.6％ ， 影 響 逸 散 變 化 最 大 。 其 TVOC 濃 度 範 圍 介 於 171.54~7686.57μ g/m³之 間

。 最 高 逸 散 濃 度 為 初 始 值 7686.57μ g/m³， 至 第 24 小 時 之 逸 散 濃 度 為 324.1μ g/m³， 仍 高 於 WHO 所 規 範 之 300μ g/m³室 內 安 全 值 。

在 TVOC 逸 散 因 子 變 化 上，由 實 驗 觀 測 值 顯 示 最 高 逸 散 因 子 為 初 始 值 824973.47μ g/m²*h， 直 到 第 48 小 時 為 4749.88μ g/m²*h， 高 於 國 內 綠 建 材 標 章 健 康 綠 建 材 TVOC 標 準 值 E^{4 8}=190μ g/m²*h 甚 多 。 整 體 而 言 ， 初 始 逸 散 因 子 為 最 高 ， 而 後 期 趨 於 緩 慢 逸 散 ， 逸 散 因 子 間 之 差 異 變 化 較 小 ， 如 圖 4-45 所 示 。

圖4-45 溫度30℃調變-清漆之TVOC 逸散濃度及逸散因子變化 (五)Ⅱ-3： 換 氣 率 調 變 條 件 下 清 漆 TVOC 之 檢 測 結 果

Ⅱ -3 模 組 係 以 調 變 換 氣 率 因 子 (25℃ ， 50％ ， 1.5h^{- 1})進 行 測 試

。 經 過 48 小 時 後 發 現 ， 甲 苯 逸 散 濃 度 佔 總 逸 散 濃 度 之 70.7％ ， 影 響 逸 散 變 化 最 大。其 TVOC 濃 度 範 圍 介 於 93.33~6632.65μ g/m³之 間

。 最 高 逸 散 濃 度 為 初 始 值 6632.65μ g/m³， 至 第 24 小 時 之 逸 散 濃 度 為 341.97μ g/m³， 仍 高 於 WHO 所 規 範 之 300μ g/m³室 內 安 全 值 。

在 TVOC 逸 散 因 子 變 化 上，由 實 驗 觀 測 值 顯 示 最 高 逸 散 因 子 為 初 始 值 1066849μ g/m²*h， 直 到 第 48 小 時 之 逸 散 因 子 為 7663.04μ g/m²*h， 高 於 國 內 綠 建 材 標 章 健 康 綠 建 材 TVOC 標 準 值 E^{4 8}=190μ

換氣率調變--清漆之TVOC逸散濃度及逸散因子變化

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Time(hr) C.(ug/m³)

0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 E.F.(ug/m²*hr) TVOC-Conc. TVOC-EF.

g/m²*h； 若 與 國 際 相 關 建 材 逸 散 量 標 準 相 比 ， 如 芬 蘭 M-1 標 準 200 μ g/m²*h， 急 性 暴 露 危 害 甚 高 ， 如 圖 4-46 所 示 。

圖4-46 換氣率1.5h^-1調變-清漆之TVOC 逸散濃度及逸散因子變化 (六)Ⅱ-4： 溫 度 調 變 條 件 下 合 板 HCHO 之 檢 測 結 果

Ⅱ -4 模 組 係 以 木 質 合 板 提 高 溫 度 至 30℃ 及 延 長 測 試 時 間 至 72 小 時 作 為 觀 察 本 土 溫 度 因 子 對 甲 醛 逸 散 量 之 影 響，並 比 較 第 48 小 時 及 第 72 小 時 之 觀 測 濃 度 值，進 而 探 討 合 理 的 全 尺 寸 建 材 檢 測 條 件 。

在 甲 醛 採 樣 上 採 用 DNPH 吸 附 管 進 行 採 樣，測 試 結 果 發 現 木 質 合 板 之 甲 醛 逸 散 濃 度 範 圍 介 於 7.57~48.32μ g/m³之 間 ， 如 圖 4-47 所 示，逸 散 濃 度 皆 低 於 我 國 環 保 署 提 供 之 室 內 甲 醛 容 許 濃 度 值 0.1ppm

， 顯 示 木 質 合 板 在 提 高 溫 度 狀 態 下 仍 為 低 逸 散 甲 醛 之 建 材 。 在 逸 散 變 化 上 ， 其 最 大 逸 散 濃 度 在 初 始 第 2 小 時 ， 最 大 逸 散 濃 度 48.32μ g/m³，測 試 32 小 時 後 濃 度 開 始 衰 減 至 8.24μ g/m³，衰 減 變 化 呈 現 穩 態 趨 勢 。

在 甲 醛 逸 散 因 子 變 化 上 ， 由 實 驗 觀 測 值 顯 示 最 高 逸 散 因 子 為 初 始 值 85μ g/m²*h， 直 到 第 32 小 時 之 逸 散 因 子 為 9.29μ g/m²*h， 逸 散 因 子 變 化 呈 現 穩 態 趨 勢，如 圖 4-48 所 示。整 體 而 言，甲 醛 逸 散 因 子 變 化 均 低 於 國 內 綠 建 材 標 章 健 康 綠 建 材 HCHO 標 準 值 E^{4 8}=80μ g/m²*h， 亦 顯 示 木 質 合 板 在 提 高 溫 度 狀 態 下 逸 散 因 子 仍 符 合 健 康 基 準 質 要 求 。

溫度調變--合板之HCHO逸散濃度及逸散因子變化

0 10 20 30 40 50 60

0 12 24 36 48 60 72

Time(hr) C.(ug/m³)

0 20 40 60 80 100 E.F.(ug/m²*hr) HCHO-Conc. HCHO-EF.

圖4-47 溫度30℃調變-合板之甲醛逸散濃度及逸散因子變化 二 、 調 變 本 土 氣 候 因 子 之 逸 散 差 異 探 討

(一 )溫 度 對 清 漆 揮 發 性 有 機 物 質 逸 散 特 性 之 影 響 (25℃ → 30℃ )

Ⅱ -1 與 Ⅱ -2 模 組 比 對 主 要 目 的 在 於 模 擬 空 調 型 建 築 外 周 區 受 外 殼 熱 傳 及 外 氣 引 入 之 影 響 ， 使 室 內 空 氣 溫 度 驟 然 上 升 而 導 致 建 材 揮 發 性 有 機 物 質 逸 散 量 改 變 ， 因 此 利 用 本 土 溫 度 因 子 的 比 較 以 瞭 解 其 對 全 尺 寸 建 材 逸 散 揮 發 性 有 機 物 質 逸 散 特 性 之 影 響 。

根 據 ASTM D5116-97 指 出 溫 度 上 升 會 直 接 改 變 化 合 物 的 能 量 變 化 ， 進 而 影 響 受 測 物 表 面 的 蒸 汽 壓 、 脫 附 及 擴 散 質 傳 。 經 由 受 測 清 漆 於 標 準 氣 候 條 件 (25℃ 、 50％ 、 0.5h^{- 1})與 調 變 本 土 溫 度 因 子 (30

℃ 、 50％ 、 0.5h^{- 1})之 歷 時 逸 散 測 試 結 果 比 對 發 現 ， 如 表 4-18 所 示 ， 在 TVOC 逸 散 濃 度 差 異 上 ，「 初 始 /最 大 逸 散 階 段 」 顯 示 提 高 溫 度 較 標 準 條 件 下 逸 散 量 增 加 1695.97μ g/m³(增 加 28％ )；「 第 24 小 時 階 段 」逸 散 量 相 差 1.83μ g/m³(增 加 0.57％ )；「 第 48 小 時 階 段 」逸 散 量 相 差 69.46μ g/m³(增 加 68％ )。 就 「 總 逸 散 濃 度 」 而 言 ， 其 逸 散 量 相 差 6980.31μ g/m³(增 加 62％ )， 如 圖 4-48 所 示 。

在 TVOC 逸 散 因 子 差 異 上，清 漆 之 初 始 逸 散 因 子 即 為 最 大 逸 散 因 子 ，「 初 始 /最 大 逸 散 階 段 」 顯 示 提 高 溫 度 為 標 準 條 件 下 逸 散 因 子 的 1.31 倍；「 第 24 小 時 階 段 」為 標 準 條 件 下 逸 散 因 子 的 1.02 倍；「

第 48 小 時 階 段 」為 標 準 條 件 下 逸 散 因 子 的 1.69 倍，如 圖 4-49 所 示

。 後 期 逸 散 因 子 雖 快 速 降 低 ， 但 仍 高 於 國 內 綠 建 材 標 章 健 康 綠 建 材 TVOC 標 準 值 (190μ g/m²*h)數 十 倍 之 多 。

圖4-48 溫度調變之TVOC 濃度差異

(二 )溫 度 對 合 板 甲 醛 逸 散 特 性 之 影 響 (25℃ → 30℃ )

表4-19 甲醛調變溫度因子之逸散濃度及逸散因子比較

子 的 3.29 倍 ；「 第 48 小 時 階 段 」 為 標 準 條 件 下 逸 散 因 子 的 2.74 倍

在文檔中 健康綠建材性能實驗研究 子計畫二全尺寸建材於本土氣候試驗條件下揮發性有機物質逸散變化之研究 (頁 106-117)