第一章 緒論
1.5 重要性和使用方法
1.目的-使用小試驗室去評估室內材料的有機物逸散物有下列幾個 目的:
1.1 發展由有機物逸散物去篩選產品的技巧。
1.3 根據逸散物外觀(如逸散因子、特定有機化合物逸散)對不同 產品和產品種類進行分類。
1.4 提供各種不同有機物來源之特定化合物數據,去引導研究範圍 和幫助評估建築物中室內的空氣品質。
1.5 提供逸散物數據,去發展和證明用來預測室內有機化合物濃度 之模式。
1.6 發展數據,對製造者和建築者在評估產品逸散物和發展控制條 件或改善產品上很有用處。
2.質傳的考慮-小試驗室對室內材料的逸散物之評估需考慮有關的 質傳程序有三種基本程序,可以控制室內材料的有機物蒸汽之逸 散率:(1)從材料表面到空氣的汽化質量傳遞(2)脫附被吸附的化 合物(3)在材料內部的擴散作用。
2.1 在給予的有機化合物進行從材料表面到橫越空氣的汽化質量傳 送可表示成:
E=km(VPs-VPa) ... (1) 其中:
E :逸散速率 km:質傳係數
VPs:在物料表面的蒸汽壓
VPa:橫越物料上的空氣之蒸汽壓
因此,逸散速率正比於在物料表面的蒸汽壓與橫越物料上 的空氣之蒸汽壓的差值。因為蒸汽壓直接與濃度有關,所以逸 散速率與物料表面和空氣中的濃度差成正比,因此質傳係數是 下列三者的函數:特定化合物在空氣中的擴散係數、在物料上 的邊界層之擾亂程度和邊界層的厚度。
2.2 吸附在物料上的化合物之脫附速率,可藉由一個吸附分子的滯 留時間(或平均停留時間)來測出:
τ τ= oe−Q RT/ ... (2) 其中:
τ:滯留時間,s τo:常數 10-12∼10-15s Q :吸附之莫耳焓變化
R :理想氣體常數,8.314 J/mole-K T :溫度,K
當滯留時間越大,則脫附時間越長。
2.3 在材料內進行的擴散質傳是特定化合物的擴散係數之函數,而 所給予的材料中所含之化合物的擴散係數是下列的函數:化合
結構。在一混合物中,個別化合物的擴散係數也會受到混合物 組成的影響。
2.4 影響質傳的變數-必須去檢查在小試驗室測試過程中會影響質 傳的變數。
2.4.1 溫度會影響蒸汽壓、脫附速率和有機化合物的擴散係數。因 此,溫度影響著表面的質傳(無論是汽化或脫附)和物料內 部進行的擴散質傳。由於上述的三種質傳程序,所以溫度上 升會造成逸散增加。
2.4.2 換氣率(ACH,h-1)被定義成在每小時內進入室內環境的室外 空氣體積除以室內空間的體積。換氣率顯示出發生在室內環 境的稀釋量和沖洗量,換氣率愈高,稀釋量愈大,濃度就愈 低。例如,在物料的表面濃度不變,則藉由增加在物料表面 和橫越空氣的濃度差,可增加空氣中較低濃度的汽化質傳。
2.4.3 空氣的速度-質傳係數(km)受到表面的邊界層速度和擾亂程 度的影響。一般而言,愈高的速度和較喜歡使用足夠高的速 度去最小化表面的質傳阻力,例如:0.3∼0.5 m/s 的空氣速 度被用來測試木製產品中甲醛的逸散,如此的速度高於 Matthews et al.(7)所觀測出的一般居住環境之空氣速度,他 們觀測出在 6 間房間內,空氣速度的平均值是 0.07m/s,中
間值是 0.05m/s。其他的研究者較喜歡將空氣速度保持在室 內環境所測得的範圍。在上述兩個方法,瞭解速度對逸散速 率的影響是用來解釋小試驗室中所測得的逸散性數據。
3.結果的利用-本文內一再強調小試驗室的評估被用來測試逸散物 來源的逸散率,這些速率被用來決定適合的 IAQ models,以用來 預期待測物料所逸散出來的化合物之室內濃度。利用 IAQ models,
需要去確保小試驗室測試的規律性與 IAQ models 的假設是一樣 的。而試驗室中所觀測到的濃度,也不能用來當作完全尺寸的實 際室內環境的期望濃度。