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第一章 緒 論

第四節 研究步驟與流程

第五節 電磁波研究範圍說明

生活環境中的人造電磁波來源甚廣,其中最受民眾關心其電磁波對人體健康 的影響風險,又以基地台與台電的高壓輸配電設施為甚。在台灣基地台之設置需 經由國家通訊傳播委員會(NCC)從嚴審查,且基地台多位於建築物的外部環境

(相較於未設置基地台的廣大建築物群體),建築物自身不一定會有基地台的設 置,相關發生源等控制因子並不是每一棟建築物自身可以充分掌握與必須面對的 問題,因此基地台等通訊設施產生高頻電磁波部份暫時不納入本研究進行的討論 範圍中。然而電力設施與相關電氣設備則是每一棟建築物都會配置與使用的,因 此相關的低頻電磁波風險是每一棟建築物與使用者都必須面對的。世界上的建築 物電力輸送主要使用 50~60Hz 兩種頻率(有部份研究將此類電磁波定義為極低 頻),其實人造低頻電磁波並不僅產生於電力輸送與電氣設備使用,少數潛艦使 用的通訊器材亦會產生低頻電磁波(50~100Hz),但此部份已超出建築物與相關 設備的範圍,影響不大。

因為電力與相關電氣設備產生的電磁波是一般大眾平日可能直接且長期暴 露的環境風險,因此本研究將電磁波的研究範圍設定於電力輸送與電氣設備主要 使用 50~60Hz 的低頻(極低頻)頻率。利用電磁波頻譜分析儀可將建築物相關 生活周遭中的電力設施與家電用品等帶有電流之類的物品,如變電室、高壓電輸 送電纜、配電盤、變壓器與各種家電設備等進行電磁波量測與相關研究。

第二章 建築物與電磁波

第一節 現代建築的電磁波環境

2-1.1 更多的設備、更高的風險

高度資訊化與電氣化的現代建築物,與人類生活息息相關的各種資訊設備、

通訊器材、空調、烹飪、娛樂與監控設備相繼進入每個家庭。諸如包括了電視機、

冷氣機、電扇、微波爐、電磁爐、個人電腦、電冰箱、洗衣機、洗碗機、電熱水 器、電熱毯、咖啡機、吸塵器、組合音響、照明燈具、吹風機等等。雖然帶來莫 大的便利、舒適或其他效益,但也可能在不知不覺中造成電磁波污染,間接可能 傷害人體的健康。隨著設備量的增加或使用時間的拉長,這種健康風險與威脅可 能越發明顯。在台灣家用電器使用時的電功率及電流量較大,但頻率較低(60Hz), 同時會感應產生磁場,一般大多利用磁場的強度(毫高斯(mG) 及微特斯拉(μT),

1微特斯拉=10毫高斯)來反應電器電磁波的危害程度。

2-1.2 智慧建築與資通訊設備

我國的智慧建築是希望在『綠建築』的基礎上,導入資訊及通訊(ICT)技 術與應用科技,發展相關產業,創造更優質的生活環境。而今日的資通訊技術大 量使用了無線射頻與相關設備。建築物在追求智慧化生活與科技緊密連結時,不 知不覺可能潛在高電磁波發散的健康風險。追求『健康、節能、舒適、便利』的 智慧化建築空間,是否會因為更多的資通訊設備的使用,而與智慧建築強調的『健 康』本質而有所抵觸?

2-1.3 如何避免電磁波風險

對於低頻電磁波,許多專家的建議是採『謹慎迴避』的原則來面對。所謂謹 慎迴避原則是先要測定場域、找出電磁波來源並設法迴避(減少暴露風險)。讓 建築物使用者儘量於電磁場設備正在使用時,減少自身的電磁波曝露,並增加和 電磁波來源之間的安全距離,減少自身的電磁波曝露,這樣就能能降低電磁波污 染的健康風險。

2-1.4 居家環境的電磁波預防措施 磁場造成之健康危害已經科學證實(ICNIRP, 2003),為保護勞工與一般大眾,

建議各國應採行相關電磁波暴露值的規範。另外也有許多研究機構探討極低頻磁

波長期效應對健康的可能危害與風險,其中包括兒童癌症、成人癌症、憂鬱、自 European Commission(EC)發布了關於制定一般公眾接觸電磁場(0 Hz至300 GHz)

(1999/519 / EC)的建議書。本研究整理了42個國家最新的低頻電磁波相關規範,

歐洲國家大多參考歐盟的版本,其餘國家大都參考採用ICNIRP所制定的規範,

僅適用於新設的或改建的建築物。

13. 荷蘭:

根據電力線的用電量30%年平均值,居家室內不得超過4(mG)。

14. 波蘭:

有關新設施距離電力線的規定只針對於公寓和電磁波敏感區域。

15. 瑞典:

(1) 現有設施的磁場須符合歐盟委員會建議暴露值的0.1%。

(2) 若差異很大,則必須以合理的成本和責任在規劃或新增設施前減少暴露 值。

16. 瑞士:

2000年2月1日以後建成的設施需低於磁場 10(mG)暴露值。

17. 斯洛維尼亞:

在公寓、學校、幼稚園、醫院、養院、遊樂場、公園、娛樂場所、公共建築 和遊覽場所附近的新設施和改建設施都需符合。

18. 日本:

日本的電壓是100V,頻率有兩種,東日本的頻率是50Hz;在包括名古屋、

京都和大阪在內的西日本的頻率是60Hz,不過都使用相同磁場規範。

19. 美國:

根據美國最新電磁波研究報告制定,居家室內不得超過1(mG)。。

20. 中國大陸及香港:

參考ICNIRP及IEEE C95.1的規範制定。

表2-1 各國低頻電磁波規範值

第三節 健康住宅的電磁波

2-3.1 生機建築理論與健康住宅

在 1987 至 1992 年 間,由 德 國 學 者、醫 生 與 建 築 專 家 共 同 發 展 出 生 機 建 築 理 論 ( Building Biology), 針對睡眠環境、生活空間、工作或其他相 關環境中對人體健康有潛在危險的因素做出健康住宅的相關標準 BAUBIOLOGIE MAES - Standard of Baubiologie Methods of Testing(SBM)。此標準包含三 大部分:A.電場、微波、輻射。B.環境有毒物質、毒素和室內氣候。C.微生物、

1. IBE 204.3 Electromagnetics 2. IBE 206.2 Electrical Home Wiring 3. IBE 212 Electromagnetic Radiation

A.外部來源電磁波:

影響的證據,這些研究結果說明它們可能降低了細胞保衛自身的能力,並破壞了

防外,也讓我們其他人能從環境電磁波敏感者的經驗中學習,引導追求健康居住

5. 確保沒有磁場升高:電器和建築物室內配線的磁場可以穿透牆壁進入臥室,

破壞人體的通訊系統。

SBM其中關於睡眠區之環境電磁波測量方法與標準是由德國Institut für Baubiologie und Ö kologie Neubeuern,(IBN)協會協助制訂。德國健康住宅 的電磁波屏蔽評估是基於風險預防原則而制訂,特別是為了睡眠區所遭受的長期 風險盡可能的最小化,創造免於暴露在健康風險下的室內生活環境, 其 關 於 環 境 低 頻 電 磁 場 的 評 估 其 交 流 電 磁 場。建 築 物 的 低 頻 電 磁 場 主 要 來 源 為 電 器 設 備、 電 纜 、儀 器 、變 壓 器、 馬 達、插 座、高 壓 電 與 其 他 電 源 線 所 產 生 的 交 流 電 壓。SBM標 準 將 低 頻 電 磁 波 的 電 磁 場 標 準 分 級 如 下 表 2-2所 示 : 睡 眠 區 的 低 頻 電 磁 波 標 準 建 議 不得超過1(mG),而0.2(mG)以下則為安全與低 風險。

表 2-2 SBM 標準電磁場標準分級 睡眠區低頻電磁波規

範SBM-2008 安全 輕微 嚴重 極嚴重 電磁場強度 mG < 0.2 0.2-1 1-5 > 5

資料來源:本研究整理

第四節 電磁波與建築接地

2-4.1 建築物接地

建築物接地工程的要求是防止感電(保護人身安全)、防止出現高電壓(避 免設備損壞)、作為電位參考點(電壓基準),保護建築物(避免雷擊受損)等主 要目的。近年來新型態智慧型建築物隨著各種電子、通訊設備的增加,為了避免 訊號干擾與確保系統與設備的穩定運轉,接地工程變成更為重要。一般建築物的 電氣設備為了使用安全,電工法規規範需施做電源插座的接地工程。但早期台灣 建築物習慣使用 2P 無接地端子電源插座,因此台灣大部分的老舊建築物的各種 電器設備並無法進行正確且有效的接地。而且由於室內配線法規寬鬆與未落實安 全檢查,許多老舊建築物大都未依政府頒布之『屋內線路裝置規則』進行配線。

工程實務上常見配線顏色錯誤、線徑不足、極性錯接、假接地等配線缺失。雖然 插座上外觀並無異狀,一般使用上也沒問題,但實際上卻隱藏許多用電風險。特 別是當電器設備老舊時,常喪失正常的接地保護功能並發生漏電意外事故造成人 員傷亡或設備損壞。

圖 2-1 良好的建築物接地設計可有效降低低頻電磁波

圖 2-2 正確的接地工程施工後需進行電阻量測,以確保功效

2-4.2 建築物接地與電磁波

歐洲環境醫學會針對人體健康與疾病預防的研究顯示,良好的建築佈線與設 備接地可降低低頻電磁波對人體健康的影響。由家電設備的電磁波量測經驗顯示,

電器設備若有進行正確接地時,其產生的電磁波輻射將會大幅減少,有利於保護 人體減少電磁波污染的健康影響。因此如何落實我國新建建築物的接地工程設計 與查驗,是未來一項極為重要的低頻電磁波防制對策。

為了進行台灣建築物接地現況調查,本研究將選定 10 棟左右的新、舊建築 物來進行插座接地的功能性量測,體檢我國既有建築物的接地功能。量測的建築 物類型包括辦公、低層住宅與集合住宅等各類型,廣泛包括常見的建築型態,其 中針對智慧型大樓可能具有的高設備量與電磁波風險,也預計從通過智慧建築標 章的建築中選定樣本進行調查。

第三章 建築物電磁波量測

國際上已經有許多機構提出有關電磁波量測方法的建議與準則,這些機構包 括電機電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)、國際非游離輻射防護委員會(International Commission On Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP)、美國輻射防護委員會(National Committee on Radiological Protection,NCRP)以及台灣環境保護署等均提出有關電磁波量測 方法的建議與規範。本章針對低頻電磁波的量測進行相關研究,基本量測方法以 原則性的問題進行規範及討論,並選取實際建築物案例進行低頻電磁波量測。

第一節 低頻電磁波測量

電場量測儀器須符合 IEEE Std 644 標準,具單一方向之電場感測,並以類 比或數位輸出均方根值之自由導體型儀表(Free-body meter)。磁場量測儀器:

電場量測儀器須符合 IEEE Std 644 標準,具單一方向之電場感測,並以類 比或數位輸出均方根值之自由導體型儀表(Free-body meter)。磁場量測儀器:

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