研究方法

壹、研究採用方法

一、文獻分析法

蒐集國內、外有關建材逸散「塑化劑」與「SVOCs」試驗方法及相關技術規範之文 獻資料，研究成果及實施實例等資料，主要收集 ASTM、ISO、等標準試驗方法及國內 外研討會所應用之方法、程序，包括目前實驗分析所得知的 SVOC 種類、性質等彙整以 擬定架構加以分析。

二、比較分析法

針對文獻探討與所蒐集的實驗數值數據比較分析，並彙整現有健康綠建材標章、

塑化劑整體研究及相關試驗成果，瞭解建材逸散特性之性質狀態與整體趨勢變化，比 對分析其相關性，逐步建構未來提昇發展健康綠建材標章塑化劑評定方法、建議基準 及管制策略。

三、專家諮詢法

有關建材逸散塑化劑之評定項目(管制物質、項目、基準..等)經過初步整理後，

以 2 場專家諮詢會議邀請對建材逸散、塑化劑、室內空氣品質、SVOCs 檢測、健康風 險、環境醫學、室內裝修設計..等方面學有所長之專家學者，進行研討。2 場專家會 議擬邀請邀請產、官、學、研等方面之專家學者，進行應用策略之討論。並聘請專家 學者針對評定項目及基準進行審查，提出內容修正及增刪之意見，加強本研究內容之 參考依據，並擇期辦理期中、期末簡報說明研究案執行的成效、進度及所遭遇的問題。

四、實驗分析法

本研究透過彙整通過健康綠建材標章之產品及非健康綠建材標章之產品，進行抽 樣，將產品依本研究「塑化劑」評定項目進行「小尺寸建材逸散試驗」逸散性能檢測 及驗證（內政部建築研究所性能實驗中心-小尺寸建材逸散實驗室設備與方法），與環 境檢測之塑化劑溶出試驗方法(HPLC/MS)(長榮大學-環境檢測中心提供技術支援)，經

實驗室系統儀器進行定性定量分析，進一步差異性進行比較分析，提供作為健康綠建 材「塑化劑」評定基準之建議參數值。

貳、建材逸散研究分析理論

近幾年歐盟(EU)針對「建材逸散物質之管制基準」進行跨國性整合研究，並「重 新檢討建材逸散模式」，並與室內空氣品質進行關連研究，期盼由健康風險與暴露關 係，降低建材逸散污染物濃度，以下為建材逸散理論：

室內空氣污染物的逸散模式，可藉由污染源、污染物吸附、室內空氣混合率及室 內外換氣量等因子加以預測。空氣污染物濃度變化可以從污染物的「發生」與「移除」

兩個層面來探討。對污染物「發生」而言，其發生量變化直接受到污染物特性與其他 物理環境特性之影響，而污染物特性亦受到污染物種類及來源而有所不同；對污染物

「移除」的情形包括排出污染源、過濾吸附或稀釋等。

本研究是以小型環控箱模擬空間中建材污染源「發生」揮發性有機物質，以及藉 由新鮮外氣引入量「移除」行為模式探討室內污染物逸散情形。

(一)質量平衡模型

在室內環境中，為了瞭解室內空氣污染物的產生、擴散與衰減，常利用室內空氣 品質模型（Indoor Air Quality Models）來預測室內空氣污染物濃度，包括決定論模 型（Deterministic Models）、經驗模型（Empirical models）與前兩者的結合。「決 定論模型」藉由室內污染物質量平衡原理所推導出來的；而「經驗模型」是將測試資 料以多變數迴歸統計的方法決定之。由於污染物「質量平衡模型」（Mass Balance Model）

可提供一般性的應用，藉此模型可探討污染物濃度與其影響因子間的概略狀況。

在質量平衡模型種類上，包括(一)單室模型（One-Compartment Model）與(二) 多室模型（Multi-Compartment Model）；而本研究探討系統為全尺寸環控箱(模擬空調 型單室空間)，因此選擇單室模型作為主要探討之基礎，茲將模型原理及方程式推導描 述如下：

第二章 文獻分析與研究方法

(1)污染物質量平衡模型

由於室內空氣與污染物的混合形式相當複雜，在建立系統方程式前應定義其室內 空氣混合方式，一般可分為兩種混合模型：

(a)Plug-flow mixing model：此模型為污染物濃度隨著空氣氣流的流動路徑，以 點對點的分佈方式有不同的濃度變化。

(b)Well-mixed model：此模型為描述污染物均勻地分佈於空間中。

由於污染物濃度表現方式以時間區段進行採樣，因此無法採用第一種模式描述， (資料來源：ASTM 5116,1997)

1.空氣質量平衡方程式（Air Mass Balance）：

q

q

q

q

其中：

q⁰=引入外氣量 q²=外氣滲入量 q³=空氣洩漏量 q⁴=排氣量

2.污染物平衡（Pollutant Mass Balance）：

V

dt

SAMPLE ER

其中：

ACH：為氣體改變率，h^-1。

第二章 文獻分析與研究方法

CvT,RH：溫度 T、相對濕度 RH 時的甲醛穩定濃度

C^vstd：標準狀態（T＝23℃，RH＝50％）時的甲醛穩定濃度 CBstd：標準狀態（T＝23℃，RH＝50％）下的樣本表面甲醛濃度 AREA：樣本表面積，m²

ER：甲醛排放速率，mg/m²hr K^B：甲醛的質量傳輸係數

Matthews 將對實驗住家簡化後的質量平衡系統作以下的假設：系統內部為均勻混 合系統，物種濃度並無損失，無沉降、過濾效應，單一物種濃度，根據以上假設，可 AREA：樣本表面積，m²

ACH：室內外氣體交換率，h^-1 化合物標準作業程序」之基礎標準，以及「CNS 16000-25：建材逸散半揮發性有機化 合物測定-微型容器法」，以下為本研究主要參考方法說明：

1. 適用範圍

本標準規定使用微型容器，在規範氣候條件下，測定從新製建築產品或家具之半 揮發性有機化合物(SVOCs)的單位面積逸散率之試驗方法，本方法原則亦可適用舊的產 品。

本量測方法適用於產品與材料，如：板材，壁紙，地板材料，隔熱材料，接著劑 油漆及其組合。

待測材料之採樣運送及儲存，以及試片製備說明於 CNS 16000-11，測定 SVOC 之 空氣採樣與分析方法規範於 CNS 16000-6 及 ISO 16017-1。

2. 引用標準

 CNS 16000-6 Indoor air -- Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS or MS-FID

 CNS 16000-11 Indoor air --Part 11: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing --Sampling, storage of samples and preparation of test specimens

 ISO 554 Standard atmospheres for conditioning and/or testing -Specifications

 ISO 16017-1 Indoor, ambient and workplace air --Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal

desorption/capillary gas chromatography --Part 1: Pumped sampling 3. 方法原理

本試驗方法之原理係用以測定由產品試片表面逸散的 SVOC 單位面積逸散率，雖然 SVOC 在微型容器內逸散出，大部分逸散物在溫度 40 以下容器中吸附，因此在試驗中，

建築材料的 SVOC 單位面積逸散率(標的化合物)係從第一階段與第二階段所收集質量 測得。試驗結果在 24 小時期間從產品的 SVOC 平均逸散速率。另為特定目的，改變第

第二章 文獻分析與研究方法

一階段期間內，在不同時間期間之逸散率可以使用相同步驟予以測定。

4. 微型容器系統

用以測定從建築產品逸散 SVOC 之單位面積逸散率之微型容器系統應包含下列:微 型容器，乾淨空氣產生與增濕系統及監測與控制系統，以確保試驗能依規定條件執行。

微型容器之設計可以使具有平滑表面的固態產品能至於微型容器內或上面(或下 面) ，使得試件本身成為微型容器外壁。此與 CNS 16000-9 及 CNS 16000-10 方法類似。

在此情形中，試件表面必須對著微型容器加以密封，使試件的邊緣及背面得以排除。

為確保氣密性，其他產品應放置在特殊之試片座。

適當的體積大小與尺度比例已試驗過。微型容器與逸散 SVOC 接觸的採樣系統部分 (所有管與接頭)通常係由玻璃或惰性非脫氧材料，例:惰性塗覆之不鏽鋼與磨光不銹鋼 所製成。依微型容器材料(例:部分玻璃類型) ，可能需要表面處理以協助熱脫附。

圖 2-11 微型容器-試驗第一步圖例 (資料來源：CNS 16000-25,2015)

圖 2-12 微型容器-試驗第二步圖例 (資料來源：CNS 16000-25,2015)

5. 表面積比例

試件表面積與微型容器內表面積之比例應為 0.15±0.0075。

6. 氣密性

微型容器應有氣密條件，使其與未控制的外部空氣間換氣降至最低。逸散試驗容 器在比大氣壓力稍高的壓力下操作，以避免受到實驗室大氣之影響。在試驗期間將實 驗室空氣之進入降至最低之方法之一為確保微型容器的些微正壓。達此方式之一為比 離開微型容器抽氣採樣率快約 50%的速率將空氣供應製微型容器。如遵照此方法，可 以在空氣正要進入微型容器時，安裝排氣線路，使得可以從緊鄰試驗場所排出適量的 空氣。

第二章 文獻分析與研究方法

7. 回收率及弱減效應(recovery and sink effect)

準確度±10%以內之標的 SVOC 的標準溶液予以製備，且應注入已知質量的此液於微 型容器中。微型容器應加熱至 200 至 220，且應以類似於試驗的第二階段之步驟將已 脫附化合物捕集於吸附管內。應將相同質量的標準溶液直接注入另一吸附管中。吸附 於吸附管之標的化合物應以熱脫附與氣相層析-質譜儀(TD-GC/MS)加以測定。從標準品 加入微型容器與直接注入所得結果之比例應作為回收率，回收率應大於 80%。回收率 試驗的結果應於試驗報告中應敘明預期濃度對量測濃度。

8. 恆溫烘箱

溫度範圍 23 ℃至 250 ℃之間 。恆溫烘箱的度需控制於 0. 5 ℃準確度之內 ， 且溫度分布之準確為 2℃。

9. 採樣幫浦

幫浦控制於 10%準確度之內，如使用轉移線路，長度應盡可能短，以維持與微型 容器相同之溫度，出口線路應使用低吸附性材料。

10. 微型容器加熱用烘箱

為防止 SVOC 之氧化，需使用惰性氣體。加熱裝置應能維持微型容器之溫度於約 250℃。空氣供應線路也應維持於規定溫度。

11. 測試條件

(1) 第一階段之溫度及相對溼度條件

使用於歐洲及北美區域產品逸散測試則須採溫度（23±2）℃和相對溼度（50±5）

％RH。

(2)第二階段之溫度及相對溼度

室溫條件下以惰性氣體完全置換微型艙中之空氣，微型艙則從室溫增加至 200°C 至 220°C 間，並維持在 200°C 至 220°C 溫度 40 分鐘。在這測試步驟之前應將試樣從微 室中取出。而考量特定 SVOC 的物化特性及回收率故第二階段試驗中最高加熱溫度則為

(3) 供應氣體品質及背景濃度

供應空氣的 SVOC 不應高於微艙體背景要求。背景濃度需夠低，避免干擾影響逸散

供應空氣的 SVOC 不應高於微艙體背景要求。背景濃度需夠低，避免干擾影響逸散