建築室內揮發性有機化合物衰減總表之研究

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(1)內政部建築研究所. 研究計畫成果報告. 建築室內揮發性有機化合物衰減總表之研究. 計畫主持人：何明錦共同主持人：江哲銘. 研究單位：內政部建築研究所(環境控制組) 計畫編號：MOIS 892027 執行期程：八十八年九月十五日至八十九年九月十四日中華民國八十九年九月十日.

(2) 內政部建築研究所研究計畫成果報告. 建築室內建材揮發性有機化合物衰減總表之研究. 計畫主持人：何明錦共同主持人：江哲銘研. 究. 員：邵文政. 研究助理：陳靜怡黃詠仁研究單位：內政部建築研究所計畫編號：MOIS 892027 執行期程：八十八年九月十五日至八十九年九月十四日.

(3) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. A Study on the List of the VOC Decay for Building Interior Materials. BY MING-CHIN HO CHE-MING CHIANG WEN-CHENG SHAO CHING-I CHEN YUNG-JEN HUANG. September 14, 2000.

(4) ar_w0109. -. 內政部建築研究所八十九年度建築研究計畫聯合研討會﹁建築室內逸散物質檢測分析研究－建築物建材有機物質逸散分析方法﹂、﹁建築外殼耗能檢測分析－建築構造體熱取得率量測實驗﹂及﹁建築室內建材揮發性有機化合物衰減總表之研究﹂期末審查會議記錄一、時間：八十九年十月六日︵星期五︶下午一時三十分二、地點：台北科技大學設計館八樓會議廳三、主持人：丁副所長育群. 記錄：呂助理研究員文弘. 四、與談人：李教授俊彰、張建築師俊哲五、主席致詞：︵略︶。六、研究計畫簡報：︵略，詳會議資料︶七、與談人意見：︵一︶建築室內逸散物質檢測分析研究－建築物建材有機物質逸散分析方法李教授俊璋１本案小型環境模擬實驗箱之內部物理參數，包括參數範圍及穩定性，如風速、溫度、濕度等，請補充說明。２請說明標準品之配製及進樣方式︵是否經由環縮裝置︶。３以 Head Space 法表進行輕量建材 VOCs 之定性分析時，是否可能因濃度較低而產生適用性之問題，請執行. 一.

(5) ar_w0109. 單位檢討補充。４請說明樣品測試時是否經由濃縮後再進樣？如是，請說明進樣時間、流量等實驗操作條件資料。５關於 VOCs 之分析，請補充品保︵ QA ︶與品管︵ QC ︶之作法與資料，如準確度、精密度偵測極限等。６建議未來以高溫、高濕環境之環境條件︵如室溫 30 度、相對濕度 80% ︶進行測試比對。７乾式與濕式建材的測試方法是否有區別，請補充比較說明或相關文獻資料。張建築師俊哲１本研究係建立室內有機逸散物質管制法規之重要基礎研究工作，請持續推動。２空調室內環境之建材有機逸散物質逸散速率，與一般通風、密閉室︵如地下室︶及高溫、高濕度時︵海島型氣候︶是否有所區別，請再探討比較。３可否建立建材有機逸散物質之逸散量降低至安全濃度之時間數據，以提供使用者參考，以維護居住健康。４複合與單一有機化合物之逸散參數是否不同？請補充說明。５對新建物裝修與初期使用之粉塵、 VOC 逸散量等健康性進行分析，對工作者與使用者的安全時程管制，應有實質建議資料。６建築空調對於通風換氣的考慮參數及其他參數是否影響前揭參數，請納入探討。丁副所長育群：１施工期間危害人體健康的化合物是否得常駐於建物裝修材料中，請補充說明。２區域氣候條件，對於建材逸散物質之逸散特性是否有影響，請再予檢討。. 二.

(6) ar_w0109. ︵二︶建築外殼耗能檢測分析－建築構造體熱取得率量測實驗李教授俊璋１實驗裝置完成後，應有之測試項目、方法，請於成果報告中另行補充。２儀器設備及操作參數之穩定性，應進行測試並訂定誤差基準，並考量可容受的誤差基準範圍設定。３建議將本研究所參考之 ASTM 標準︵如等︶譯成中文附於成果報告中，並說明引用的原因及特 C976-90 殊條件背景等，俾供參考。４報告內文中圖表編號與圖表名稱不一致之處，請修正。５本案進度略有落後，建議執行單位儘速確認測試之各項條件參數，列入成果報告，以確認實驗正確性。張建築師俊哲１﹁台玻公司﹂對玻璃性能的研究已累積相當成果，請參考相關資料以加速配合研擬各項參數。２本案之研究重點應係以非透光性之外牆建材構造體為主，對於透光性之玻璃材料性能部份仍應予妥善規劃。３試驗室之實驗操作程序、方法及實驗數據等建議邀請相關專家共同研討確認，以取得正確之參數。４本案實驗室的建置，對應未來的預期研究成果仍未完成，請於成果報告中提出。陳教授敬良：１空氣傳熱與日射輻射熱對於實驗與實際狀況的差異比較，請列入考量。︵三︶建築室內建材揮發性有機化合物衰減總表之研究李教授俊璋１內文參考文獻標示請補充，另國內外. 逸散因子之測試結果表，請補充資料來源。 TVOC 三.

(7) ar_w0109. ２表中所列各項傳染物之容許濃度，行政院勞委會已訂有“作業環境空氣中有害物質容許濃度標 2-2-5 準”，建議納入本案參考。３衰減總表含不同層次之次表、建議考量各使用對象︵如生產者、銷售商、建築師、設計師與消費者等︶之需求規劃格式與內容。４對於未來推動建材之測試、分級、分類與標章擬訂及宣導事宜，建議一併整體規劃。５有關分級分類標章制度之研議，除 TVOC 外，建議考慮是否禁止或限制使用對健康危害較高物質︵如各類致癌物︶之使用，以確保人體健康與居住健康。張建築師俊哲１有機逸散物質其逸散時間之基礎資料建立時，建議應以圖表方式呈現，俾利推廣應用。２使用高健康安全標準之建材，可以催促產業昇級，傳統工業亦能再生，值得大力推動。３未來標章制度之推動，應朝建立其權威性與公信力之方向努力。４有機逸散物質對室內使用者之健康影響甚大，本研究將建立相關資料庫，可使具高安全性之建材廣為使用者與應用，對於健康室內環境之確保有極大貢獻，希望後續研究持續推動相關課題。５未來推動建材認證，應優先針對危害健康的成份進行檢測，並列為必要檢驗項目。八、結論：１本案期末審查原則通過，各與談人提供之意見，請計畫主持人參採。２請研究單位儘速完成研究計畫修正，如期繳交成果報告及經費核銷。九、散會︵下午五時三十分︶。. 四.

(8) 用語說明 ▓ACH (Air Change Rate). 換氣次數，或稱換氣率 ▓ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air. conditioning Engineers) 美國冷凍空調師協會 ▓ASTM(American Society for Testing Material). 美國試驗材料學會 ▓IARC(International Agency for Research of Cancer). 國際癌瘤研究署 ▓IAQ(Indoor Air quality). 室內空氣品質 ▓ISO(International Standard Organization). 國際標準化組織 ▓TVOC(Total Volatile Organic Compounds). 揮發性有機物總量 ▓VOCs(Volatile Organic Compounds). 揮發性有機化合物 ▓USEPA(U.S. Environmental Protection Agency). 美國環保署 ▓WHO(World Health Organization). 世界衛生組織.

(9) 摘. 要. 關鍵詞：室內空氣品質、揮發性有機化合物、逸散、衰減、建材國內建築的環境控制課題，已從節能的角度擴展向與自然環境及人體健康的關係上，而在探討建築與人體健康關係的部分，由於室內建材在加工製造的過程中，所使用的許多化學物質，部分的揮發性有機化合物(VOC) 在未來使用的數年中將自裝修材料，逐漸逸散於室內空氣中，因此造成不良的室內空氣品質(IAQ)，並且直接或間接地導致人體呼吸系統、眼睛或其他部位的不適，嚴重者亦有致癌之虞。因此，國際間有許多機構開始對室內建材進行有關 VOC 檢測、減量、或防制的研究，而本組亦期望能與國際間同步發展有關 VOC 技術之研究。本期研究之重點，著重在三個方面： 1.文獻資料之回顧、整理，與實驗數值加以比較。 2.以辦公建築之室內裝修建材為主。 3.選擇常用之天花、牆壁、地板等建築材料，經選樣檢測實驗加以比對，以具體了解其差異性。本研究共分為下列六部分進行： 1.收集國內外有關室內建材 VOCs 之研究現況，進行資料彙整與分析。 2.彙整已實驗之國內外各種建材已知之 VOCs 種類及逸散特性。 3.檢測實驗方法之彙整探討。 4.室內建材分類並研究其與 VOCs 逸散種類之關連性。 5.設計建立 VOCs 的衰減總表 6.提出結論與建議。室內建材的安全與否，將與人體健康產生密切關係，本研究為建立未來國內健康的室內環境品質指標，提供指標、基準、檢証體系與推廣策略等之應用基礎，作為未來國內的檢証體系和政策研擬之重要參考依據。. I.

(10) 目. 次. 第一章緒論第一節研究動機與目的.......................................................................... 01 第二節研究範圍與內容.......................................................................... 02 第三節研究方法與流程.......................................................................... 03 第四節預期研究成果與進度................................................................. 05 第二章建材揮發性有機化合物之相關研究現況第一節國際間健康建材之研究 ............................................................ 06 第二節國外揮發性有機化合物之相關基準 ...................................... 07 第三節建材揮發性有機化合物之逸散模式彙整.............................. 12 第四節建材揮發性有機化合物逸散率之彙整 .................................. 13 第五節國內外相關建材逸散物檢測結果彙整 .................................. 14 第三章建材逸散物質檢測實驗第一節國外相關標準建材檢測實驗法 ............................................... 21 第二節國內建立之小試體建材實驗法 ............................................... 22 第三節檢測實驗用建材選樣................................................................. 23 第四節建材揮發性有機化合物檢測實驗........................................... 24 第四章建材揮發性有機化合物衰減總表之研擬第一節建材逸散物質管制與室內空氣品質管制之關連 ................ 26 第二節建材逸散物質管制與認證制度之研擬 .................................. 26 第三節建材逸散物質管制與小試體建材實驗 .................................. 29 第四節建材逸散衰減總表之建立 ........................................................ 29 第五章結論與建議第一節研究結果....................................................................................... 34 第二節後續研究建議 .............................................................................. 35 III.

(11) 參考文獻 ............................................................................................................... 36. 附錄 ........................................................................................................................ 41. 附錄（一）IARC Monographs Programme on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans 附錄（二）期初審查會評審意見執行現況附錄（三）期中審查會評審意見執行現況附錄（四）期末審查會評審意見執行現況. IV.

(12) 圖目錄圖 1-2-1 研究範圍圖............................................................................. 2 圖 1-3-1 研究流程圖............................................................................. 4 圖 2-5-1 聚乙烯地板之 TVOC 逸散因子衰減.................................. 15 圖 3-1-1 NRC 的足尺實驗室 ............................................................. 21 圖 3-2-1 國內建材 VOC 逸散測試的小試體 Chamber .................... 22 圖 3-4-1 實驗流程圖........................................................................... 25 圖 4-2-1 建材標章............................................................................... 35 圖 4-2-2 標章證書............................................................................... 35. 表目錄表 1-4-1 預期研究進度表..................................................................... 5 表 2-2-1 甲醛濃度對人體的影響......................................................... 7 表 2-2-2. WHO 對室內有機污染物的分類 .......................................... 8. 表 2-2-3. WHO 之 TVOC 提案值 ......................................................... 9. 表 2-2-4. TVOC10 的排序..................................................................... 9. 表 2-2-5 各國室內空氣品質標準或規範值....................................... 10 表 2-2-6 普通合板、特殊合板（JAS） .............................................11 表 2-5-1 硬質聚合物建材之 TVOC 逸散因子.................................. 15 表 2-5-2 建築用填縫劑與黏著劑之 TVOC 逸散因子...................... 17 表 2-5-3 裝潢建材對室內空氣品質影響的實測案例 ...................... 18 表 2-5-4 市售六種塗料所含之 VOCs................................................ 19 表 3-3-1 Molhave 的建材分類方式 .................................................. 23 表 3-4-1. VOC 衰減總表編碼索引 ..................................................... 24. 表 4-2-1 為完成的建材可接受的需求標 M1 和 M2 種類 ............... 27 表 4-2-2 美國綠色防護計畫之 VOCs 標準....................................... 28. V.

(13) 第一章緒論第一節研究動機與目的國內建築的環境控制課題，已從節能的角度擴展向與自然環境及人體健康的關係上，而在探討建築與人體健康關係的部分，需要對室內的建築材料有更深入的研究，由於室內建材在加工製造的過程中，所使用的許多化學物質，部分的揮發性有機化合物(VOC)將於室內空間裝修完成後，在未來使用的數年中，逐漸自原材料中逸散於室內空氣中，因此造成不良的室內空氣品質(IAQ)，並且直接或間接地導致人體呼吸系統、眼睛或其他部位的不適，嚴重者亦有致癌之虞。因此，國際間有許多機構開始對室內建材進行有關 VOC 檢測、減量或防制的研究，而本研究亦期望能與國際間同步發展有關 VOC 技術之研究，並進而與國際間產生互動與交流，且落實八十五年三月行政院第十六次科技顧問會議，議題參「資源與環境」之結論與建議：（1）加強室內空氣品質對人體健康之研究。（2）加強資源節約、生物保育、噪音管制及減少室內空氣污染。國際間有關室內建材逸散物質之研究，在針對部分有害人體健康之揮發性有機化合物，已明確訂定基準，在室內環境綜合評估指標（音、光、熱、空氣環境等綜合考量）中已成為評估體系內不可或缺之一環。由於人的活動時間約佔 90%均在室內空間，室內建材的安全與否，將與人體健康產生密切關係，為建立未來國內健康的室內環境品質指標，本研究擬針對建築室內建材揮發性有機化合物衰減特性進行探討，以進一步提出 VOC 衰減總表之研究，期能提供指標、基準、檢証體系與推廣策略間的應用基礎，作為未來國內的檢証體系和政策研擬之重要參考依據。. 1.

(14) 第二節研究範圍與內容. 本研究範圍之界定，如圖 1-2-1 所示：. 天花材料. 辦公建築. 牆面材料. 其他建築類型. 地板材料. 圖 1-2-1 研究範圍圖. 本期研究之重點，著重在三個方面： 1.文獻資料之回顧、整理，與實驗數值加以比較。 2.以辦公建築之室內裝修建材為主。 3.選擇常用之天花、牆壁、地板等建築材料，經選樣作初步檢測實驗加以比對，以了解其差異性。本研究共分為下列六部分進行： 1.收集國內外有關室內建材 VOCs 之研究現況，進行資料彙整與分析。 2.彙整已實驗之國內外各種建材已知之 VOCs 種類及逸散特性。 3.檢測實驗方法之彙整探討。 4.室內建材分類並研究其與 VOCs 逸散種類之關連性。 5.設計建立 VOCs 的衰減總表 6.提出結論與建議。. 2. 常用建材. 建築類型. 住宅建築.

(15) 第三節研究方法與流程 (一)研究方法 1.文獻分析法(Literature Analysis Method) 蒐集國內外主要先進國家有關 VOC 及相關技術規範之文獻資料，研究成果及實施實例等資料，包括目前可實驗分析所得知的 VOC 種類、性質等加以分析及彙整。 2.比較分析法針對文獻探討與所蒐集的實驗數據作比較分析，以彙整現有 VOC 整體研究之成果，分析逸散特性與逸散率之狀態，並逐步建構衰減總表。 3.專家諮詢法研究結果經過整理後，邀請對建材、VOC 等方面學有所長之專家學者，進行互動的交流溝通。並聘請專家、學者對本研究內容進行審議，提出應修正及增刪之意見，作為充實、加強本研究內容之參考，並擇期辦理期中、期末簡報來說明研究案執行的成效、進度及所遭遇的問題和困難。. 3.

(16) (二)研究流程. 確立研究主題蒐集國內外相關文獻. VOCs 之相關研究. VOCs 逸散特性分. 國內室內建材分類. 與各國基準等基. 析與整理. 與 VOCs 影響因子與關連性之探討. 礎資料. 常用建材選樣檢測. 納入總表適宜性評估建立衰減總表規模. 本階段研究內容. 比較文獻之 VOC 衰減特性. 結論與建議研究成果報告書. 室內建材 VOC 改善方案. 健康建材標章與推動策略. 圖 1-3-1 研究流程圖. 4. 後續研究建議. 室內建材分類與檢測.

(17) 第四節預期研究成果與進度本研究預期具體研究成果如下： 1.彙整國際間對室內環境品質與建材的研究、管制等實際狀態。 2.彙整建築室內建材揮發性有機化合物相關研究。 3.彙整實驗數據與結果加以比較分析。 4.擬建國內常用建材 VOC 的逸散總表，與減量或防制的建議方案。表 1-4-1 預期研究進度表月次第第第一二三工作項目. 月. 月. 月. 第. 第. 第. 第. 第. 第. 第. 第. 第. 四. 五. 六. 七. 八. 九. 十. 十. 十. 月. 月. 月. 月. 月. 月. 月. 一. 二. 月. 月. 備. 註. 文獻回顧建立基本資料配合實驗進行進行初步彙整比較撰寫期中報告進行實驗數據彙整進行衰減總表評估期末座談彙整座. 完成報告. 談意見. 5 ( 累積數 ) % 預定進度. 10 25 35 45 50 55 65 75 80 95 100 % % % % % % % % % % %. 期中簡報已完成之進度期末簡報已完成之進度. 5.

(18) 第二章建材揮發性有機化合物之相關研究現況第一節國際間健康建材之研究 "在歐洲，建築材料對室內空氣品質所產生的可能影響，被歐盟構造物管理基準（ Construction Products Directive Essential Requirement, No3）"衛生、健康與環境"中所規範。歐洲基準與技術委員會(The European standard Technical committee) CEN TC 264/WG7 負責建築物 VOCs 逸散的量測與定性分析，初步的基準已經透過歐盟一致認定的室內建材 VOCs 量測方法擬定而成，而這個量測方法已經經過國際上 22 個實驗室一系列的測試。此 CEN 基準草案提出了建材 VOCs 逸散的量測與檢定方法，同時依據 VOCs 逸散率的建材分級必須經過 CPD 基準的認定。在歐洲目前的規範中並沒有 VOCs 逸散的限定值，但 CEN TC l56 所草擬的建築通風標準（室內環境設計準則）已將稀釋建材逸散所需的外氣量列入考量。在德國，木製產品的甲醛逸散及建材中逸散具致癌性的 VOCs 都已有明確的規範(IARC)。在美國，加州州法規訂定有塗料及亮光漆之 VOCs 逸散之規範；而華盛頓的 East Campus Plus Programme 亦對辦公大樓空氣品質作控制，並要求構造物使用之所有材料，包含新辦公大樓之室內裝修，皆需遵守 East Campus Plus Programme 中有關污染物（甲醛、VOC、粉塵）之規定。另外 US EPA "Indoor Air Source Characterisation Project"目前正在進行"Source Ranking Database"之發展，希望能提供一些機制讓建築設計者瞭解如何選擇對環境危害最少的材料。而材料的 VOCs 逸散率、材料的製程、暴露環境的人口數、定量化的毒性資料與人體效應都包含在此資料庫中。在丹麥及其他北歐國家，已有許多自發團體正根據建材對室內空氣品質之影響來對建材作分類與標章授予計畫。丹麥其綠建材標章之分類依據包含臭氣和刺激性基準，它要求建材產品的售出時間必須在其產生 VOCs 濃度，已逸散到一定程度，使其在室內之濃度控制在不會產生臭味及對人體黏膜刺激的底限。芬蘭的室內空氣品質與氣候協會 (Finnish Society of Indoor Air Quality and Climate) 為鼓勵設計更健康、舒適的建築而依建材之 TVOCs、甲醛與氨氣之逸散將建材分為三級。為了達到使居住者滿意之標準，建築師就必須選擇使用逸散. 6.

(19) 最少之材料。目前歐盟的 EC Concerted Action "Joule II" 計劃正在發展"建築之室內空氣污染源"的資料庫建立，以幫助建築設計者在未來能選用不會對居住者造成健康危害的材料。因此可看出，綠色建材分類基準之建立、綠色建材標章與綠色建材資料庫之建立正是國際間未來為使人類的生活更有保障所從事的綠色環境活動。. 第二節國外揮發性有機化合物之相關基準 (一)甲醛（Formaldehyde, HCHO）甲醛是普遍存在室內的無色氣體，為尿素酚醛系甲醛合成樹脂生產上的重要化學物質，這些合成樹脂是生產碎料板、纖維板、合板、積層板等時的接著劑，濃縮的尿素甲醛是在塗覆工程上使用，也用於發泡絕熱材。表 2-2-1 為甲醛濃度對人體的影響，甲醛是一種刺激性毒物，對黏膜有刺激作用。刺激眼、鼻、喉部，可造成結膜炎、鼻炎、喉炎等，及咳嗽、疲倦、起疹及過敏等現象，更嚴重者致癌。在美國環保署（USEPA）的毒性物質致癌分類及國際癌瘤研究署（International Agency for Research on Cancer, IARC）中，甲醛是屬於 Group 2(A)即「可能致癌之人類致癌物」。動物實驗結果顯示，暴露在甲醛的環境中，罕見型態的鼻咽癌發症率會有增加的情形。. 表 2-2-1 甲醛濃度對人體的影響. 濃度（ppm） 0.1~0.3 0.8 1~2 2~3 4~5 10~20. 最低觸發刺激量臭味微量刺激性眼鼻喉部刺激黏膜刺激不自主流淚具撕裂感的嚴重燒灼感，咳嗽，僅能容忍幾分鐘. 7.

(20) 50~100. 5~10 分鐘內產生重傷害. (美國環保署整合毒理資料庫(Integrated Risk Information System,IRIS). （二）揮發性有機化合物（VOCs）表 2-2-2 為 WHO 對 VOCs 的分類，一般定義沸點溫度範圍在 50-260 ℃者為 VOCs，也有定義沸點溫度範圍在 0-400℃者。除了 WHO 所定義的 VOCs 之外，包含了極易揮發的有機物（VVOCs）以及半揮發有機物（SVOCs）等。當一 VOCs 混合體被測定時，經常以揮發性有機物總量（TVOC）來表示整體結果。表 2-2-3 為 WHO 之 TVOC 提案值，但是目前全球尚未對 TVOC 應包含那些化合物加以定義。日本調查 16 棟辦公大樓 VOCs 種類的數量，發現如表 2-2-4 中十種 VOC 為最多，統稱為 TVOC。揮發性有機物質對身體健康的危害，包括致癌性及非致癌性健康影響，在非致癌性健康影響方面主要包括肝、腎方面的系統性危害，以及造成呼吸道的刺激或不適。苯與甲苯皆屬 VOC 芳香族碳化氫，在 IARC 中，苯是被歸類在 Group 1，亦即「有完整證據顯示其具人類致癌性」。而甲苯則被歸類在 Group 3，乃指「無適當證據其與致癌相關」，但相關研究顯示，健康的成年人在濃度 100ppm 的甲苯中連續暴露 6 小時會造成眼睛及鼻黏膜的刺激。. 表 2-2-2 WHO 對室內有機污染物的分類. 分類說明沸點溫度(℃) 1 極易揮發性（氣態）有機化合物（VVOCs） <0~50-100 2 揮發性有機化合物（VOCs） 50-100 ~ 240-260 3 半揮發性有機化合物（SVOCs） 240-260 ~ 380-400 附著於懸浮微粒的有機物或固形有機物 4 >380 （POMs） (世界衛生組織(WHO)規範). 8.

(21) 表 2-2-3. 表 2-2-4 TVOC10 的排序. WHO 之 TVOC 提案值. VOC 的化學分類. 濃度 3 （mg/m ）. 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. Toluene（甲苯） Benzene（苯） Nicotine（尼古丁） Methoxyethoxyethanol( 甲 , 乙基乙醇) Xylene（二甲苯） Methylcyclohexane （甲基環己烷） Hexane（己烷） Tetradecane（四癸烷） Cyclobenzene（苯環） Pentadecane（五癸烷）. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. (藤井雅則，  室內空氣質，空氣調和衛生工學月刊，p.47～60，1998.01). 9.

(22) 懸浮粒子 (mg/m3). 中華民國. 4-30 c 分四類. 美國. PM10. BOCA. 0.06 b. 美國 ASHRAE. －. 二氧化碳 CO2 (ppm). 一氧化碳 CO (ppm). 二氧化氮 NO2 (ppm). 二氧化硫 SO2 (ppm). 甲醛 HCHO (ppm). 臭氧 O3 (ppm). 苯 Benzene(ppm). 甲苯 Toluene(ppm). 管制法令. 5000 c. 35 c. 5c. 2c. 1c. 0.1 c. 5c. 100 c. 勞工作業環境空氣中有害物容許濃度標準. 10 d. －. －. －. －. *. *. 公共場所禁煙辦法. －. 18 c. 0.1 g. 0.03 g. 400ppb. －. *. *. NMC SEC. 1603. 1000. 9c. 0.1 g. 0.03 g. 0.1（30min）. 0.05 a. *. *. 25 d. 0.25 d. 0.38（5min）. 11 b. 0.05. 0.019. 0.1. 0.12. －. －. 10 d. －. －. 80ppb（30min）. －. －. PM2.5. 加拿大. 0.04 a. 3500. 0.1 d PM10. 日本. 0.15 0.15. 新加坡. 香港. PM10 0.15. f. －. 1000. 空氣品質規範建築基準法施行令－建物管理法施行令. 10 d. 0.21 d. 0.13 d. 0.08 e. 0.05 c. TVOC=0.3 mg/m. 1000 c. 9c. －. －. 0.1 c. 0.05 c. TVOC=3 ppm. 0.08 d. －. －. 8.7. c. 0.15. d. 0.32. 0.07. b. 0.14 b. 0.04 g. 0.03 g. 3. HASS 102 辦公室室內空氣品質規範. d. 室內空氣品質－. －暫行規範. 87.3（15min）. 歐洲. －. －. 52.4 e. 0.08 e. 26.2 d. 0.07~0.1 d 0.05~0.06 c. CEN *. *. 0.1~0.12 c. 920. 9c. 0.21 d. 0.13 d. 0.08 e. 0.05 c. 註： a 長期暴露，b 日平均值，c 8 小時平均值，d 時平均值，e 30 分平均值，f 最大值，g 年平均值，－表無，. 表 2-2-5 各國室內空氣品質標準或規範值（本研究整理）. prENV 1752 （Draft 1996）. 8.7 c. WHO. （Draft 1996）住所室內. 3500. 26.2 d. ASHRAE 62R. TVOC=0.3 mg/m3. IAQ Standard.

(23) 現今許多國家對外氣環境都訂有管制標準，但對室內空氣品質之管制卻不一定有法令及基準值來加以規範。面對日益惡化的室內空氣品質及層出不窮的「病態大樓症候群」（Sick Building Syndrome），美國冷凍空調協會與歐洲標準協會等已於 1996 年分別提出增修訂之通風法規，冀望藉由更完備的法規訂定來保障人員之健康權益。目前我國台灣地區有關室內空氣品質的規定，均是指工廠等產業現場之工業衛生基準，對於一般集合住宅、辦公室等人員密集之場所，則尚未在建築法規、衛生法規或環保法規中有所規範。故建築物室內空氣品質不良時，相關主管單位面臨無法令可管制或告發來促使業者改善，以保障室內人員健康的基本權益，以及確保生活品質。表 2-2-4 乃彙整國內外包括 WHO、US EPA、ASHARE 62R、加拿大、日本、歐洲等國之相關室內空氣品質基準，其中與建材 VOCs 逸散有關的為甲醛、苯與甲苯，甲醛的基準值較為完備，苯與甲苯的基準值多半缺乏而以 TVOC 為評斷基準。在國外資料方面，除上述之規範標準外，日本在建材 VOC 的研究上，於厚生省下的「健康住宅關連基準測定專門部會之化學物質委員會」中，提出甲醛的室內濃度指標值訂為 30 分鐘平均值 0.1mg/m3，而在對於各種建築內裝用之夾板類板材，JAS 已訂定區分三級的基準值（如表 2-2-6），並且在具有 VOC 及甲醛逸散可能的建材和接著劑已完成有機化合物的分析，也有部分建議和管制方案。表 2-2-6 普通合板、特殊合板（JAS）. 分類 F1. 平均值. 最大值. 0.5mg/l 以下 0.7mg/l 以下. F2. 5mg/l 以下. 7mg/l 以下. F3. 10mg/l 以下. 12mg/l 以下. 用途用於氣密性較高的建築室內裝修用於一般家具、一般的建築室內裝修用於氣密性較不高、合板使用量較多、裝修工程完成後至少經過 3 週，人員才遷入的建築室內裝修. ( 一一，健康住宅 VOC 對策建材開發 1998). 11.

(24) 第三節建材揮發性有機化合物之逸散模式彙整建材 VOCs 之逸散過程通常包含著多種質量傳輸程序，這些傳輸程序常常會同時發生而使得逸散模式相當複雜。一般來說，逸散模式有下列兩大程序： (一)建材內部擴散（diffusion）程序發生在建材內部的 VOCs 擴散行為通常導因於內部濃度、溫度、壓力或密度的梯度。擴散行為通常可以 Fick’s Second Law 來描述：. δC A = D (∇ 2 C A ) δt. δC A 其中 δt. 為 A 種 VOC 之濃度時變率[mg/m3hr]. D 為擴散常數[㎡/hr] 每一種 VOC 都有其特定擴散常數，此常數隨著分子量、分子體積、溫度以及建材種類而有所改變，因此就一片建材試體而言，其整體 VOC 擴散常數是很難求得的。（二）建材表面逸散（surface emission）建材表面與空氣整體運動（bulk movement）之間的 VOC 逸散，是由蒸發與對流等機制所組成，只要在氣-固介面間存在有濃度梯度，則表面逸散即會發生： EA=KA（CS-Ca）其中 EA 為建材表面逸散率[mg/㎡/hr] KA 為質傳常數[m/hr] CS 為 A 種 VOC 化合物在建材表面的濃度 Ca 為 A 種 VOC 化合物在建材表面氣膜的濃度對乾式建材（dry material）VOCs 逸散而言，一般研究結果皆認為主要為擴散模式；但對於濕式建材（wet material）VOCs 逸散， Tichenor（1993）認為主宰模式為擴散，但是 Clausen（1993）認為. 12.

(25) 蒸發/擴散行為才是主宰模式，且此模式要視 VOCs 種類而定。. 第四節建材揮發性有機化合物逸散率之彙整由國內外既有的研究數據得知：固體建材剛製造完成出廠時，其 VOCs 逸散率通常相當的高，經過一段時間後，逸散率會藉由指數型態的衰減至一穩定（steady）量值，而各種建材之衰減時間會因其建材種類與環境而有所差異，由文獻資料可知一般來說介於 10 至 30 天左右。VOCs 逸散率通常以「逸散因子（emission factor）」來表示，逸散因子可由下列平衡濃度、換氣率等參數換算而得： EF=C（N/L）其中，EF=逸散因子[μg/㎡/hr] C=測試空間平衡濃度[μg/m3] N=測試空間換氣率[hr-1] L=測試空間負荷因子（chamber load factor）[㎡/m3]. 測試空間負荷因子指的是建材暴露面積與測試空間體積之比；換氣率為送入測試空間的新鮮外氣每小時體積流率與測試空間體積之比值，換氣率為測試空間 VOCs 濃度的稀釋參數，其對於 VOCs 逸散率有相當的影響。對於剛出廠的建材，在完全混和狀態與忽略「吸著作用（sink effect）」的假設下，通常遵守著一階逸散衰減特性（first-order rate decay over time）：. EF= EF0e. -kt. 其中，EF0=初始逸散因子[μg/㎡/hr] k=一階衰減常數[hr-1] t=衰減測試時間[hr]. 13.

(26) VOCs 於固體介面上的吸著作用相當複雜，其間的質傳機制可能是吸收、吸附或孔隙擴散（pore diffusion）主要與 VOCs 種類及氣-固特性有關。室內建材 VOCs 逸散模式多屬於持續排放污染源，由於具有相當大的表面積，可從大氣中吸附 VOCs，使空氣中 VOCs 的濃度減少，這種現象即是「表面移除（surface removal）」或「吸著作用（sink effect）」。國內常見的 VOCs 多屬非極性或極性較低的低分子量有機物，對於非極性或極性較低的 VOCs，這種吸附作用多屬於可逆的吸附作用，意即 VOCs 會再被釋放出來。事實上根據相關研究顯示，此吸附現象雖可減低 VOCs 的濃度而緩和尖峰量值，卻也造成污染物持續釋放與長時間的滯留。. 第五節國內外相關建材逸散物檢測結果彙整一、國外檢測結果彙整（一）乾式建材之 TVOC 逸散在建材 VOCs 逸散率的量測實驗上，環境因子（溫度、濕度、建材表面風速、換氣率、混和率等）的控制是相當重要的，當然在上述環境因子控制下，所得的逸散率是相當理想化的，但是就釐清環境因子對建材 VOCs 逸散率之影響而言，卻是必要的基礎研究。以下圖 2-5-1 介紹的是聚乙烯地板之 TVOC 逸散因子檢測結果，其實驗環境為 1 m3 的實驗空間、ACH=1[hr-1]、23±0.5℃、45±3％RH、建材表面風速控制在離表面 10mm 處 0.3∼0.45m/s。在應用上，若考量建築構材之實際尺度與建材釋放/吸著模式，則必須在足尺建材 VOCs 逸散實驗室. 14.

(27) TVOC 逸散因子[μg/㎡/hr]. （Full-Scale Test Chamber, ASTM STP1287）中進行檢測。. 8000 6000 4000 2000 TVOC. 0 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 時間（日）. 圖 2-5-1 聚乙烯地板之 TVOC 逸散因子衰減其他硬質聚合物建材 TVOC 逸散因子之範圍則列於表 2-5-1 中。表 2-5-1 硬質聚合物建材之 TVOC 逸散因子材料. TVOC 逸散因子 (μg/㎡/hr). 地毯 (氨基甲酸發泡底面). 411∼6. 紡織地毯. 83∼36. 地毯(合成纖維) 地毯(乳膠底面) 地毯(膠黏劑底面). 逸散率隨著不同貨品批次與形式而有所不同，最高的逸散率是由無縫材料所產生的，逸散速率是由測試開始第一小時的 411μg/㎡/hr 下降至六天後的 111μg/ ㎡/hr。新材料一天後由 62 下降到 35∼26μg/㎡/hr，六天後則降至 20∼6μg/㎡/hr 由測試開始的 83μg/㎡/hr 下降至三個月後的 36μg/ ㎡/hr 由新成品開始測試. 120∼11 新成品開始測試後 6 天與 14 天量測之數值 86∼45 153,000∼783 具膠黏劑底面的地毯 24 小時候之測值. 地毯(具襯墊物). 8110∼12. PVC 地板. 22,280∼91. 乙烯基方塊地磚軟質塑膠地板. 91∼45 1400 590. 亞麻油地氈. 220∼20. 橡膠地板. 備註. 逸散率隨著不同形式而有相當的差異，此為新成品開始測試後 6 天量測之數值逸散率相當高且隨著不同形式而有相當的差異，此為新成品開始測試半年與一年量測之數值少於 98 天之舊品由新成品開始測試由新成品開始測試不同新成品其逸散率有相當的差異，30 年的舊品能有相當高的逸散率(64μg/㎡/hr). 15.

(28) 礦棉隔熱材. 15∼12. 由新成品開始測試，礦棉隔熱材與玻璃纖維隔熱材內部. 玻璃纖維隔熱材. 4∼0.8. 皆有黏著劑. 聚苯乙烯隔熱材. 1400∼22. 由新成品開始測試，舊品有較低的逸散率測試材料通常於零售購得聚乙烯管道隔熱材. 0.8∼0.28. 隔音板. 0.4 300 230 100 95∼20 40 100∼31 6.3 103 46∼30 1600 158∼6. 辦公椅. 1060∼100. 微粒板. 200∼28. 合板. 1450∼44. 軟木地板. 805∼7. 塑膠層壓板乙烯基與玻璃纖維壁紙 PVC 發泡壁紙 PVC 牆板包覆乙烯基塗層壁紙乙烯基壁紙壁紙瀝青柏油黑橡膠木飾條乙烯基鋪面牆壁與地板織品鋪面. 由新成品開始測試由新成品開始測試. 124 天的舊品少於 98 天的舊品由新成品開始測試測試後一小時與三週半量測之數值測試後一天與 40 天量測之數值不同成品其逸散率有相當的差異，新品的逸散率為 120 ∼140μg/㎡/hr，2 年的舊品能有相當高的逸散率(200 μg/㎡/hr) 不同成品其逸散率有相當的差異，皆由新成品開始測試有些測試樣本為新品，有些則為 0.3 甚至於 2 年之舊品。樣本通常包含聚乙基塑膠薄層，而軟木通常以樹脂接著。常被偵測到的 VOC 種類為酚. (YU, building and environment, vol.33,NO.6pp.357∼374，1998) (HAGHIGHAT, building and environment, vol.33,NO.5pp.261∼277，1998) (Jann, PROCEDURE FOR THE DETERMINATION AND LIMITATION OF VOC-EMISSION FROM FURNITURES AND COATED WOOD BASED PRODUCTS，IAQ，1999). （二）濕式建材之 TVOC 逸散濕式建材在初始期間逸散出大量的 TVOC，並在短期間（通常 0.5 ∼3 小時）內達到逸散率最大值，然後逸散率隨著時間的增加迅速地下降。表 2-5-2 則是建築用填縫劑與黏著劑之 TVOC 逸散因子量測結果。. 16.

(29) 表 2-5-2 建築用填縫劑與黏著劑之 TVOC 逸散因子材料牆壁與地板之膠黏劑地毯膠黏劑低 VOC 地毯膠黏劑地毯膠黏劑水性聚醋酸乙烯酯膠填縫矽膠. TVOC 逸散因子備註 (μg/㎡/hr) 271,000∼ 不同形式產品之 24 小時測試結果 220,000 99,000∼76,600 不同形式產品之 24 小時測試結果 698∼76 17,200∼3950 2100 13,000∼2000. 24 小時與 144 小時之測試結果 6 天之測試結果 24 小時之測試結果在測試後 10 小時為高逸散率，而在 10∼100 小時候逐漸衰減至 2000μg/㎡/hr 24 小時之測試結果. 聚醋酸乙烯酯填縫材. 10,200. 砂/水泥填縫硬化劑. 730. 乳膠填縫劑. 637. 7 天後之測試結果. 尼奧普林/聚乙烯填縫劑. 340∼16. 1 天後之測試結果. 塑化 PVC/聚乙烯填縫劑. 56. 24 小時之測試結果. 油灰填縫劑. 340. 24 小時之測試結果. 430∼3.2. 7 天後之測試結果. 丙烯酸乳膠漆木材染色劑. 10,000∼100. 10∼100 小時間的測試結果. 環氧樹脂亮光漆. 13,000. 24 小時之測試結果. 塑膠密封劑. 72,000. 24 小時之測試結果. 矽力康密封劑. 26,000. 氨基鉀酸酯密封劑地毯縫隙密封劑家具亮光漆板蠟. 0.13 2960 249 10 27,100 5000. 1 天後之測試結果 24 小時之測試結果 144 小時之測試結果初始逸散率 10∼100 小時間的測試結果. (YU, building and environment, vol.33,NO.6pp.357∼374，1998) (HAGHIGHAT, building and environment, vol.33,NO.5pp.261∼277，1998) (Jann, PROCEDURE FOR THE DETERMINATION AND LIMITATION OF VOC-EMISSION FROM FURNITURES AND COATED WOOD BASED PRODUCTS，IAQ，1999). 17.

(30) 二、國內檢測結果彙整（一）甲醛及 TVOC 逸散空間實測案例在國內方面有關裝潢建材對室內空氣品質影響的實測案例（黃蒨芸、曾鵬樟，1998，室內空氣潔淨省能技術研討會），彙整其結果如下表 2-5-3，由現場實測三個案例得知國內之辦公環境由於使用裝潢建材之故，空間中之甲醛濃度再裝修一年及半年的案例中均大於國外建 3 議之 0.1 ppm，其 TVOC 濃度亦均大於建議基準值 0.3 mg/m 達數十倍，因此，裝潢建材的甲醛及 TVOC 逸散量應加以重視，並給予適當之管制。. 表 2-5-3 裝潢建材對室內空氣品質影響的實測案例案例一新竹 4F/4F，建築 12 年位置地坪面積：90m2 3 面積室內氣積：230m 裝修：3 年以上用途辦公室及人平均 7 人員塑膠地板、礦纖天花板牆面：二面水泥漆牆二面合板木門、鋁窗室內布面美耐板隔間屏風建材烤漆鐵板資料櫃防火美耐板+烤漆鐵板辦公桌、布面辦公座椅. 案例二案例三新竹 1F/4F，建築 12 年台北 4F/12F，建築 2 年地坪面積：50m2 地坪面積：68m2 3 3 室內氣積：130m 室內氣積：170m 裝修：半年裝修：1 年簡報室量測時段大多無人塑膠地板、礦纖天花板牆面：一面水泥漆牆三面合板木門鋁窗沙發地毯壁紙. 辦公室平均 4 人. 方塊地毯、礦纖天花板牆面：三面水泥漆牆(貼壁紙) 一面玻璃木門及玻璃門皮沙發、壁紙布面美耐板隔間屏風烤漆資料櫃防火美耐板+烤漆鐵板辦公桌、布面辦公座椅中央空調、每層二個空中央空調、每層二個空直膨式室內送風機組，空調調箱定風量 CAV、VAV 系調箱定風量 CAV、VAV 無風管，室內循環無外系統統各一採用天花回風空系統各一採用天花回風氣引進調中有外氣引進空調中有外氣引進甲測量時間：6 日測量時間：5 日測量時間：5 日醛室內甲醛濃度高於室外室內甲醛濃度高於室外甲醛濃度在每次上班時逸其差值約 0.1ppm，且非其差值在上班空調運轉段濃度即會陡降，而後散上班時段的甲醛濃度值時段有三天室內甲醛濃平緩增加。室內甲醛濃量較高，此乃因無空調運度值在 0.1∼0.15ppm。度在 0.3∼0.6ppm 之. 18.

(31) 轉下，甲醛逸散出累積於室內之故。數據顯示室內甲醛濃度低於 0.06ppm,可見裝潢建材在長達 3 年的逸散甲醛後，其室內甲醛值可低於國外建議值 0.1ppm。. 由此例得知裝潢建材歷經半年的逸散甲醛後，其室內甲醛值仍高於國外建議值 0.1ppm。. 間，其室內甲醛值仍高於國外建議值 0.1ppm 甚多，主因是其空調系統不像前二例，使用有換氣之中央空調系統，而是使用分離式冷氣機換氣功能所致。. 測量時間：6 日測量時間：5 日測量時間：5 日室內 TVOC 濃度高於室室內 TVOC 濃度最高為室內外 TVOC 濃度差值外，受外氣的影響並隨 2.6 mg/m3，最低 2.0 則高達 2.0∼6.5 室外而變動其差值較大 mg/m3 室內外濃度的差 mg/m3。室內 TVOC 濃約 0.5∼0.8mg/m3。而上值在上班及非上班時段度最高竟達 7.5 mg/m3 3 TVOC 班時段室內外值較小約分別為 0.3∼0.7 mg/m 高出二例甚多，蓋換氣逸在 0.2∼0.3 mg/m3，此因及 0.7∼1.1 mg/m3，此率低，其建材逸散物之散前者無啟動空調換氣率差值均較前例的舊辦公逸散速率較慢，造成污量較低，故受外氣影響較室高，這個趨勢頗為合染物濃度衰退減緩之小。由此例得知，於無理，因裝潢建材僅歷時故。空調通風換氣下，裝潢半年的逸散。建材在長達 3 年的逸散總 VOC，其室內仍高於國外建議值 0.5 mg/m3.。（黃蒨芸、曾鵬樟，1998，室內空氣潔淨省能技術研討會）. （二）國內建材之 TVOC 逸散檢測在本所上年度之委辦研究中，曾針對市售六種塗料進行 VOC 檢測，（張志成，1999，建築室內逸散物質檢測分析研究）結果如表 2-5-4 所示，又在本年度針對六種辦公建築常用之乾式建材進行檢測，發現所檢測之建材在新品階段均含有大量的 VOCs，表 2-5-4 市售六種塗料所含之 VOCs （張志成，1999，建築室內逸散物質檢測分析研究）. 塗料. Number of VOCs by GC. Number Identified VOCs by GC/MS. 噴漆. 10. 8. 塑膠漆. 19. 4. Main Components 2-Propanol 、 Ethy1 Acetate 、 Toluene、Buty1 Acetate、Xylene 1-Butanol、Toluene、Octane. 19.

(32) 調和漆. 60. 27. 油性水泥漆. 33. 17. 底漆. 14. 11. 凡立水. 55. 32. 2-Propanol、Heptane、 2-Methy1 Heptane、 3-Methy1 Heptane、 Octane、Xylene、 Nonane、Trimethy1 Benzene Methy1 Methacrylate、 Toluene、Buty1 Acetate、 Xylene 、 Ethy1 Toluene、 Trimethy1、Benzene 2-Propanol、2-Butanone、 Buty1 Acetate、 Toluene 4-Methy1-2-Pentanone、Xylene 2-Methy1 Heptane、 3-Methy1 Heptane、Xylene 、Octane Methy1 Toluene 、 2-Butanone 、 Toluene. 20.

(33) 第三章建材逸散物質檢測實驗第一節國外相關標準建材測試實驗法國外相關標準測試法中多引用 ASTM 之標準，在小型 Chamber 設計上有多種，以 ADPAC System 為例主要為不鏽鋼製之圓桶型 Chamber，尺寸有 20、100、或 280 公升，依循 ASTM 及 ECA 的報告所製作，其他裝置包含純淨空氣供應、加濕器和幫浦等。在建築室內空間中，TVOC 的濃度值應是整體建築材料所共同逸散的結果，但因建材的組構方式不盡相同，在多層膠著與釘裝的過程中，所產生的逸散特性受到構造間的交互作用，因此單一建材的逸散特性並不能完全說明一種構造或組件整體的逸散特性。在加拿大國家研究中心 NRC 即以大型實驗室（圖 3-1-1）進行整體構造或組件之逸散特性檢測，甚至單一空間的整體逸散量檢測與逸散特性的分析，以落實未來建築設計選定綠色建材或健康建材時，作為預測空間散總量的參考依據。. 圖 3-1-1 NRC 的足尺實驗室. 21.

(34) 第二節國內建立之小試體建材實驗法. 圖 3-2-1 國內建材 VOC 逸散測試的小試體 Chamber 上：熱脫附儀器中：GC2000 下：紀錄及控制設備. 從文獻彙整所得的建材逸散物質初始實驗條件，與由本所「建築室內逸散物質檢測分析實驗室」所進行之小片試體之測試比對，儘管國外建材檢測的方法與建材取樣時間等有不同的實驗立場，但仍可以瞭解國內外建材在 VOCs 的種類與 TVOC 總逸散特性表現上具有相當程度的一致性。. 22.

(35) 第三節檢測實驗用建材選樣為建立逸散衰減特性之本土化資料，將比對從文獻彙整所得的建材逸散物質種類與衰減特性，配合本所八十七年度所建置的「建築室內逸散物質檢測分析實驗室」，可進行小片試體之測試比對，本研究將篩選國內辦公建築最常使用的建築室內裝修建材，均以出廠之新品進行逸散濃度之實測分析，以瞭解國內的常用建材在 TVOC 及 VOCs 特性表現上的差異。（一）常用建材之篩選原則考量 VOCs 的建材分類方式，在 Molhave 針對 42 種建材研究 VOCs 的逸散特性時，將建材分為 5 大類，如下表所示：表 3-3-1. 項次第一類第二類第三類第四類第五類. Molhave 的建材分類方式(Molhave，1991). 材料分類地板材地板和天花牆體壓鑄,構架,基材油灰,填縫材. 主要內容表面材+填縫材表面材+填縫材+內部構架內部構架填縫材. 由於建材種類繁多，但透過工法的組成，所合成的構造體，其 VOCs 的逸散種類與特性，將有不同的表現形式，此種依據構造方式的分類法，較合乎建築空間的使用性能。（二）國內常用建材之篩選原則為取得可比對國外文獻的國內常用建材逸散特性，本研究擬由下列原則初步選出六種在辦公大樓中經常被選用的常用建材：（1）由經驗推斷，依構造部位分別設定在天花、牆面及地板各選兩組建材。（2）訪談相關公會，瞭解使用現況與趨勢。（3）依據過去實測資料之統計辦公大樓室內裝修用材以確定測試種. 23.

(36) 類。依據上述原則，在天花構造方面，選定礦纖及玻璃纖維天花板；在牆體方面，選定木作夾板及 PVC 壁紙；在地板方面，選定辦公室地毯及 PVC 地磚，選定六組常用建材後，以本所「建築室內逸散物質檢測分析實驗室」進行檢測實驗分析。. 第四節建材揮發性有機化合物檢測實驗（一）建材 VOCs 檢測定性實驗結果經由本所實驗設備之定性定量檢測分析實驗，六種建材在 VOC 的定性檢測，呈現出較單一性，尤以 Toluene 存在於天花、地板及牆材等六種樣材中，均有其成分之存在。透過 GCMS 儀器的實驗分析，可將各種建材之 VOCs 成分與種類，填入表 3-4-1 中，該表為總表與次表之編碼，未來將可透過該編碼查核特定實驗條件下，各種揮發性有機化合物質的衰減速率與衰減至穩態時所需之時間。表 3-4-1 VOC 衰減總表編碼索引. 建材分類. TVOC. 材料名稱 01 玻纖天花板 T. 天花板材料 (C). 02. ---. 01 地磚. T. 01. 02 地毯. T. 01 02. --. ---. 01 夾板. T. 01 02. 02 壁紙. T. 01. ---------------. 01. --. --------. 牆壁材料 (W). 01. 02 礦纖天花板 T --------. 地板材料 (F). VOCs. --------. ---. -----------. 24. ---. --------.

(37) □ 符號意義說明： 1. 逸散總表(TVOC) 編碼方式：W001-T, W002-T, W003-T, ………… 2. 逸散次表(VOCs) 編碼方式：W001-V-01, W001-V-02, W001-V-03, ………… （二）建材 VOCs 檢測定量實驗結果六種建材對 TVOC 之濃度衰減實驗結果，每一實驗經過約 20 小時之測試，發現其初期濃度值均高於國外同類建材之實測值數倍至數十倍，未來應可進行國內所使用之室內建材檢測，以能較清楚瞭解國人的辦公空間與居住空間，所使用的裝修建材是否為不致危害人體之健康裝修建材。. 25 圖 3-4-1 實驗流程圖.

(38) 26.

(39) 第四章建材有機化合物衰減總表之提擬第一節建材逸散物質管制與室內空氣品質管制之關連在室內空氣品質（IAQ）之管制項目中，由建材所逸散的揮發性有機物質，包含甲醛等，為室內空氣品質不良的重要污染源，室內建築材料在製程中，添加多種化學物質以達到硬化、膠合、防腐作用，然而在裝修完成後，這些化學物質隨時間大量逸散於室內空氣中，若環境條件又無法有效通風換氣，加上建材表面的吸附作用，則高濃度有機化合物長期存在於室內空氣中將危害人體健康，並有致癌風險。因此，國外將建材逸散物質納入室內空氣品質之管制項目中配對實施，關於室內空間對甲醛的管制，一般以 0.1ppm，而 TVOC 則以 0.3 3 mg/m （WHO）作為基準值。. 第二節建材逸散物質管制與認證制度之研擬許多不同的建材在室內裝修已被廣泛的使用，而這些不同的建材所逸散的揮發性有機物在空氣品質的影響已經瞭解，基於這些理由，有些國家已為不同的建材創造不同類別標章等級，這主要的目的是要保護居住者免受過度具激刺的建材逸散物，且幫助建材製造商研發低逸散物建材。現行的建材標章認證制度，在世界上已有許多不同種類標章認證制度，具國際化和代表性的有：芬蘭建材分級類別 (Finnish Classification of Finishing Materials)、丹麥室內氣候標章(The Indoor Climate Labelling)ICL、德國建材標章制度(German systems for labelling products)和美國綠色防護計畫(U.S. GREENGUARDTM Program), 這些認證制度全部都是針對建物的室內性能(空氣品質的影響)來為建材作標章等級。 1.芬蘭建材分級類別(Finnish Classification of Finishing Materials) 在 1996 年 6 月芬蘭的建材分類等級制度已開始，從那時起分級類別的建材數量已穩定的成長，在 2000 年 5 月數量已是 376 種。建材商須將建材在獨立的實驗室被測試，必須通過此制度的認證，才能成為可使用的健康建材。. 27.

(40) 此制度建材所包含主要材料類群組共區分為五類，第一類為灰泥、抹灰打底、油灰和填充物…等，第二類為地板材料、第三類為油漆和顏料、第四類為建物之板材、第五類為礦綿材料，而填縫材和黏著劑也包含在這分級類別裏。芬蘭將建材分級標準，區分為 M1、M2 及 M3 等級，其總體表現之規範值如表 4-2-1 所示，逸散量最小者為 M1 等級，亦為最安全、健康的建築材料，例如磚、天然石材、陶磚、玻璃、金屬面板或原木材質等，其他超過 M2 規範值者即為 M3 等級。表 4-2-1 芬蘭建材分級標準 M1 和 M2 等級。. 標準. M1 TVOC ＜0.2mg/m2h HCHO ＜0.05mg/m2h NH3(ammonia) ＜0.03mg/m2h 根據 IARC 類別致癌化合物的逸散率＜0.005mg/m2h 臭氣的逸散率 0.1≦X≦1. M2 ＜0.4mg/m2h ＜0.125mg/m2h ＜0.06mg/m2h ＜0.005mg/m2h -0.2≦X≦0.1. 2.丹麥室內氣候標章(The Indoor Climate Labelling)ICL ICL 主要工作是掌握供給者申請標章和監督核淮予標章許可證，根據 ICL 可針對建材的面積作測試，以下依構造位置與材料種類來作為分類的等級。 1、牆和天花板。 2、地毯。 3、室內門和可摺疊分隔板。 4、窗戶和室外門。 5、彈性地板、木質地板、聚合板。 6、油性木質地板。 7、廚房、浴室、著衣間。 8、室內建物油漆。 9、傢俱。 3.德國建材標章制度(German systems for labelling products) 在德國有三種不同的系統：一種是針對地毯的 GuT，一種是針對地板(如膠黏劑)的 GEV-Emicode，另一種則是針對木質材料建材的. 28.

(41) RAL UZ38 認證制度。其建築標章及標章證書如圖 4-2-1、4-2-2。. 圖. 建材標章. 圖. 4.美國綠色防護計畫(U.S. GREENGUARDTM Program). 標章證書. 這個計畫是被設計來保證室內建材是低逸散量和無毒的。不會造成室內空氣的污染。此計畫用 ASTD-5116-97 在環境實驗室針對建材的化學物質和粉塵作測試。其 VOCs 標準如下表 4-2-2：表 4-2-2 美國綠色防護計畫之 VOCs 標準 3. TVOC. 0.50mg/m. Formaldehyde. 0.05ppm. Total aldehydes. 0.10ppm. Particles. 0.05mg/m3(＜10μm). 綜合以上所述，為了降低建材的揮發性有機化合的逸散量，建材的逸散管制是需要推行的。而推行的工具就是要建立具國際認證專業機構、和建材標章與建材揮發性有機化合的種類與其可容忍逸散量濃度的基準值，如此才能確保室內的空氣品質，保障居住者的健康。. 29.

(42) 第三節建材逸散物質管制與小試體建材實驗本年度研究以小試體為主，主要在於針對單一建築材料，瞭解其所逸散之化學物質成分與濃度，國外將建材以小試體探討其逸散種類及逸散率，並加以分級管制，單純討論其逸散模式，並不考慮其吸收或吸附作用，但此建材間的交互作用仍舊於空間中進行，此部分存在較為複雜的釋放與吸收作用，國際間之研究以整體構造物之逸散總量、與衰減時間作為總量管制之目的，而此部分則需以足尺模型實驗體，方能進行實驗，取得確實之數據。若配合認證制度之推行則二者立場各有不同，彼此互補，一為材料本身之管制基準，作為生產建材品質之管制，另一為整體構造之管制，屬於加工製造完成品之整組總逸散量管制，亦可作為建成後建築室內空氣品質在逸散物質方面之確保。. 第四節建材逸散衰減總表之建立依據建材之檢測條件與檢測結果，設計建材逸散總表及逸散次表，以作為紀錄並提供未來評估建材逸散時間與逸散量之用。總表內容除建材名稱外，包含六部分：分別為 1.總表編號、2.健康建材等級評定、3.檢測時之環境條件、4.檢測時之材料條件、5.檢測出建材所含之指標 VOC 的種類及在其後次表的編號、6.逸散率及逸散濃度之衰減曲線等。次表內容則著重在紀錄指標 VOC 的採樣策略與管制策略之描述和使用對象層級，並標示國際癌瘤研究署(IARC)所針對人類有害致癌物質的所分的群組如 Group1 來說明該指標是屬於那一群組，是否為致癌物(詳附錄)。，以下為試操作之表格填入方式例。. 30.

(43) 一、建材 VOCs 逸散總表之擬議建材名稱. 編號(總表). 玻纖天花板健康建材. 品名：玻璃纖維天花板測試空間(尺寸). 0.225m3. 等級. M1. 指標 VOC. 編號. 環境條件. 室內晝光溫度. 24. 相對濕度. 50﹪ 0.51h-1. 換氣率風速酸鹼度(PH). 圖 4-2-6. 酸鹼度(PH) 濕度. 材料條件. 樣本面積. 0.02m2(10cm×20cm). 測試時間. 16hr. 材料特性. 構造方式. 強度模擬. 健康建材評估. 時間軸. 玻纖天花板濃度對時間之變化. 逸散率. 評估模式：. 評估模式：R0A(e-kt－e-Nt)/V(N-k). 31.

(44) 建材名稱. 編號(總表). PVC 地磚健康建材. 地磚. 品名：PVC. 測試空間(尺寸). 等級. 環境條件. 30-litre. 指標 VOC. 23±1℃. 2-ethy-1-hexanol 1,2,4-trimethylbenzene. 室內晝光溫度相對濕度. 50﹪. 換氣率. 0.5h-1. 風速酸鹼度(PH). 圖 4-2-6. 酸鹼度(PH) 濕度. 材料條件. 樣本面積. 113 ㎝(36π). 測試時間. 200hr. 材料特性. 構造方式. 強度模擬. 健康建材評估. 時間軸. 地磚濃度對時間之變化. 逸散率. 評估模式：. 評估模式：R0A(e-kt－e-Nt)/V(N-k). 32. 編號.

(45) 二、建材 VOCs 逸散次表之擬議：建材名稱. 編號(次表). PVC 地磚品名：PVC 地磚. 使用對象：建築師. 規範名稱. 指標 VOC： 2-ethy-1-hexanol 採樣策略. 管制策略. 強度模擬. 健康建材評估. 逸散率. 濃度. 時間軸. 評估模式：. IARC 規範. 時間軸. 評估模式：. 33. Group3.

(46) 建材名稱. 編號(次表). PVC 地磚品名：PVC 地磚. 使用對象：廠商. 規範名稱. 指標 VOC： 2-ethy-1-hexanol 採樣策略. 管制策略. 強度模擬. 健康建材評估. 逸散率. 濃度. 時間軸. 評估模式：. IARC 規範. 時間軸. 評估模式：. 34. Group2A.

(47) 第五章結論與建議第一節研究結果關於研究建築材料中是否含有危害身體健康的化學性因子之相關課題，在永續建築（ Sustainable Building ）、綠建築（ Green Building）到健康建築（Healthy Building）等國際研討會中，已成為世界各國探討環境、生態永續與人體健康關係的新趨勢。本研究收集、整理、彙整、分析國外 VOC 相關規範與研究中，歸納設計出合適之建材 VOC 逸散總表擬議，歷經期初、期中以及專家學者諮詢過程，綜合研究過程後，將結論、建議及面臨之問題點彙整如下： 1.指標污染物為甲苯及丙酮類：檢測國內現行在辦公室建築中，較常被使用的六種裝修建材，仍然呈現最常被檢測到的甲苯（Toluene）及丙酮（Acetone）類等為主要污染物。 2.實測濃度值高於國外基準值：經過實驗檢測之濃度衰減曲線得知，國人所使用的建材在新品時，其 TVOC 之濃度在單一建材時即有可能高出國外建議基準值 3 （0.3mg/m ）數十倍之多，顯見國內的建材在新品時含有大量揮發性有機化合物，對於國人的身體健康構成極大威脅，亦存在著較高的致癌風險。 3.缺乏國內之空氣污染物標準：目前我國依據勞工衛生法第五條之規定，於八十四年訂定「勞工作業環境空氣中有害物質容許濃度標準」歸納於各國標準表中，但其濃度標準僅適用從事製造、處置、使用或販賣有害物之事業；另環保署於八十七年四月，依據空氣污染防制法第十一條及第十二條訂定「揮發性有機物空氣污染管制及排放標準」，主要亦針對廢氣燃燒塔、製成排放管道及揮發性有機物儲存槽等相關設施加以管制，因此，國內均未對辦公及居住空間訂定相關濃度標準之管制，有進一步研究之必要。. 35.

(48) 第二節後續研究建議. （1）根據國際趨勢及國人習慣大量使用室內裝修建材的現況，本研究認為長期以來對國人的健康影響甚巨，有必要進一步擴大檢測室內建築材料之化學性因子，以期維護國人之健康。（2）配合本所國家實驗室建築性能實驗群之實驗設備儀器，進行構造型單體之逸散物質定性、定量化標準量測，以期更進一步研究各種建材間，交互作用後之逸散現象。（3）建議國內制訂綠色健康建材標章，如德國的 EMICODE 所制訂的低逸散建材標章，減少一般具危險性建材因不瞭解而濫用，以積極確保國人居住之健康性。（4）加強國人對健康建材、室內空氣品質之健康認知及相關推廣活動。（5）建議未來標章制度之推動，應優先針對危害健康的成份進行檢測，並列為必要檢驗項目，並朝建立其權威性與公信力之方向努力。（6）有機逸散物質對室內使用者之健康影響甚大，本研究建議建立相關資料庫，可限制非安全性之建材大量使用，對於健康室內環境之確保有極大貢獻，希望後續研究持續推動相關課題。. 36.

(49) 主要參考文獻中文部分 1. 江哲銘、林俊興等，〝居住空間物理環境基準之研究—室內環境品質量測法初探〞，中華民國建築學會第四屆建築學術研究發表會論文集（1991a） 2. 江哲銘，〝辦公建築室內空氣品質（CO2、CO、PM10）之研究〞，內政部建築研究所籌備處，（1993） 3. 江哲銘，住宅室內空氣年齡指標與換氣效率性能檢測法評估研究，國科會研究報告(NSC 86-2621-E-006-003) ，（1997） 4. 江哲銘等，建築室內環境保健控制綜合指標之研究，內政部建築研究所，（1999） 5. 李炳興、江哲銘，〝辦公建築室內空氣品質（CO, CO2, PM10）現場測定與評估檢討〞，成大建築研究所碩論（1993） 6. 李森峰、楊冠雄，〝建築物室內空氣品質控制與節約能源之分析〞，國立中山大學機械研究所碩論（1991） 7. 周伯丞、江哲銘，〝以生活行為模式為變因探討住宅室內空氣環境之研究〞，成大建築研究所碩論（1994） 8. 彭定吉、江哲銘，〝集合住宅室內空氣品質（CO2、CO、粉塵）現場量測方法之探討〞，成大建研所碩論，（1992） 9. 簡永和、江哲銘，〝住宅單元空間模擬自然通風換氣對室內空氣環境影響之研究〞，成大建築研究所碩論（1995） 10.江哲銘等（1997），〝建築技術規則有關通風條文增修訂之研究〞，內政部建築研究所。. 外文部分 1. ASHRAE Handbook，Fundamental Volume，American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineering, Inc. Atlanta, GA（1989） 2. ASHRAE Standard 55a，〝Thermal Environmental Conditions for Human Occu-pancy〞，（1995）. 37.

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(54) 附件一、IARC Monographs Programme on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans 根據國際癌瘤研究署(IARC)針對人類有害致癌物質可分成五大群組：（1） Group 1: Carcinogenic to humans （2） Group 2A: Probably carcinogenic to humans （3） Group 2B: Possibly carcinogenic to humans （4） Group 3:Unclassifiable as to carcinogenic to humans （5） Group 4: Probably not carcinogenic to humans Group 1: Carcinogenic to humans: Agents and groups of agents (78) Aflatoxins 4-Aminobiphenyl Arsenic and arsenic compounds Asbestos Azathioprine Benzene Benzidine Beryllium and beryllium compounds 2-chloroethyl 2-naphthylamine Chlornaphazine Bis(chloromethyl)ether chloromethyl methyl ether 1,4-Butanediol dimethanesulfonate Cadmium and cadmium compounds Chlorambucil 1-(2-Chloroethyl)-3-. (4-methylcyclohexyl)-1-nitroso urea Chromium compounds Ciclosporin Cyclophosphamide Diethylstilboestrol Epstein-Barr virus Erionite Ethylene oxide Etoposide in combination with cisplatin and bleomycin Helicobacter pylori Hepatitis B virus Hepatitis C virus Human immunodeficiency virus type 1 Human papillomavirus type 16 Human papillomavirus type 18 Human T-cell lymphotropic virus type I Melphalan 8-Methoxypsoralen MOPP and other combined chemotherapy including. 42. alkylating agents Mustard gas 2-Naphthylamine Neutrons Nickel compounds Oestrogen therapy, postmenopausal ) Oestrogens, nonsteroidal Oestrogens, steroidal Opisthorchis viverrini Oral contraceptives, combined Oral contraceptives, sequential Radon and its decay products Schistosoma Haematobium Solar radiation Talc containing asbestiform fibres Tamoxifen 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-pa ra-dioxin Thiotepa Treosulfan Vinyl chloride.

(55) X- and Gamma ( )-Radiation Mixtures Alcoholic beverages Coal-tar pitches Coal-tars Mineral oils, untreated and mildly treated. Group 2A: Probably carcinogenic to humans: Agents and groups of agents (63) Acrylamide Adriamycin Androgenic Azacitidine Benz[a]anthracene Benzidine-based dyes Bischloroethyl nitrosourea (BCNU) 1,3-Butadiene Captafol Benzo[a]pyrene Chloramphenicol -Chlorinated toluenes 1-(2-Chloroethyl)-3-cyclohexyl -1-nitrosourea para-Chloro-ortho-toluidine and its strong acid salts Chlorozotocin Cisplatin Clonorchis sinensis Dibenz[a,h]anthracene Diethyl sulfate Dimethylcarbamoyl chloride 1,2-Dimethylhydrazine Dimethyl sulfate Epichlorohydrin Ethylene dibromide N-Ethyl-N-nitrosourea Etoposide Formaldehyde Glycidol Human papillomavirus type 31. 42. Human papillomavirus type 33 IQ (2-Amino-3-methylimidazo[4,5 -f]quinoline) Kaposi's sarcoma herpesvirus/human herpesvirus 8 5-Methoxypsoralen 4,4´-Methylene bis(2-chloroaniline) Methyl methanesulfonate N-Methyl-N´-nitro-N-nitrosogu anidine N-Methyl-N-nitrosourea Nitrogen mustard N-Nitrosodiethylamine N-Nitrosodimethylamine Phenacetin Procarbazine hydrochloride Styrene-7,8-oxide Teniposide Tetrachloroethylene ortho-Toluidine Trichloroethylene 1,2,3-Trichloropropane Tris(2,3-dibromopropyl) phosphate Ultraviolet radiation A Ultraviolet radiation B Ultraviolet radiation C Vinyl bromide Vinyl fluoride Mixtures Creosotes Diesel engine exhaust Hot mate.

(56) Non-arsenical insecticides Polychlorinated biphenyls Exposure circumstances Art glass, glass containers and pressed ware Hairdresser or barber Petroleum refining Sunlamps and sunbeds. Group 2B: Possibly carcinogenic to humans: Agents and groups of agents(235) A-α-C (2-Amino-9H-pyrido[2,3-b]ind ole) Acetaldehyde Acetamide Acrylonitrile AF-2 [2-(2-Furyl)-3-(5-nitro-2-furyl)a crylamide] Aflatoxin M1 para-Aminoazobenzene ortho-Aminoazotoluene 2-Amino-5-(5-nitro-2-furyl)-1,3 ,4-thiadiazole Amitrole Amsacrine ortho-Anisidine Antimony trioxide Aramite® Auramine Azaserine Aziridine Benzo[b]fluoranthene Benzo[j]fluoranthene Benzo[k]fluoranthene Benzofuran Benzyl violet 4B 2,2-Bis(bromomethyl)propane -1,3-diol Bleomycins Bracken fern Bromodichloromethane. 43. Butylated hydroxyanisole (BHA) -Butyrolactone Caffeic acid Carbon black Carbon tetrachloride Catechol [120-80-9] Ceramic fibres Chlordane Chlordecone (Kepone) Chlorendic acid para-Chloroaniline Chloroform 1-Chloro-2-methylpropene Chlorophenoxy herbicides 4-Chloro-ortho-phenylenedia mine Chloroprene Chlorothalonil CI Acid Red 114 CI Basic Red 9 CI Direct Blue 15 Citrus Red No. 2 Cobalt and cobalt compounds para-Cresidine Cycasin Dacarbazine Dantron (Chrysazin; 1,8-Dihydroxyanthraquinone) Daunomycin DDT N,N'-Diacetylbenzidine 2,4-Diaminoanisole 4,4'-Diaminodiphenyl ether 2,4-Diaminotoluene Dibenz[a,h]acridine Dibenz[a,j]acridine.

(57) 7H-Dibenzo[c,g]carbazole Dibenzo[a,e]pyrene Dibenzo[a,h]pyrene Dibenzo[a,i]pyrene Dibenzo[a,l]pyrene 1,2-Dibromo-3-chloropropane 2,3-Dibromopropan-1-ol para-Dichlorobenzene 3,3'-Dichlorobenzidine 3,3'-Dichloro-4,4'-diaminodiph enyl ether 1,2-Dichloroethane Dichloromethane (methylene chloride) 1,3-Dichloropropene (technical-grade) Dichlorvos 1,2-Diethylhydrazine Diglycidyl resorcinol ether Dihydrosafrole Diisopropyl sulfate 3,3'-Dimethoxybenzidine (ortho-Dianisidine) para-Dimethylaminoazobenze ne trans-2-[(Dimethylamino)meth ylimino]-5-[2-(5-nitro-2-furyl)-v inyl]-1,3,4-oxadiazole 2,6-Dimethylaniline (2,6-Xylidine) 3,3'-Dimethylbenzidine (ortho-Tolidine) 1,1-Dimethylhydrazine 3,7-Dinitrofluoranthene 3,9-Dinitrofluoranthene 1,6-Dinitropyrene 1,8-Dinitropyrene. 2,4-Dinitrotoluene 2,6-Dinitrotoluene 1,4-Dioxane Disperse Blue 1 1,2-Epoxybutane (Ethyl acrylate Ethylbenzene Ethylene thiourea Ethyl methanesulfonate Foreign bodies, implanted in tissues 2-(2-Formylhydrazino)-4-(5-nit ro-2-furyl)thiazole Furan Glasswool Glu-P-1 (2-Amino-6-methyldipyrido[1,2 -a:3',2'-d]imidazole) Glu-P-2 (2-Aminodipyrido[1,2-a:3',2'-d] imidazole Glycidaldehyde Griseofulvin HC Blue No. 1 Heptachlor Hexachlorobenzene Hexachloroethane Hexachlorocyclohexanes Hexamethylphosphoramide Human immunodeficiency virus type 2 (infection with) Human papillomaviruses: some types other than 16, 18, 31 and 33 Hydrazine Indeno[1,2,3-cd]pyrene Iron-dextran complex. 44. Isoprene Lasiocarpine Lead and lead compounds, inorganic Magenta (containing CI Basic Red 9) MeA- -C (2-Amino-3-methyl-9H-pyrido[ 2,3-b]indole) Medroxyprogesterone acetate MeIQ (2-Amino-3,4-dimethylimidazo [4,5-f]quinoline) MeIQx (2-Amino-3,8-dimethylimidazo [4,5-f]quinoxaline) Merphalan 2-Methylaziridine (Propyleneimine) Methylazoxymethanol acetate 5-Methylchrysene 4,4'-Methylene bis(2-methylaniline) 4,4'-Methylenedianiline Methylmercury compounds 2-Methyl-1-nitroanthraquinone (uncertain purity) N-Methyl-N-nitrosourethane Methylthiouracil Metronidazole Mirex Mitomycin C Mitoxantrone Monocrotaline 5-(Morpholinomethyl)-3-[(5-nit rofurfurylidene)amino]-2-oxaz olidinone [3795-88-8].