綠建材性能實驗研究子計畫二.總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究

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(1)綠建材性能實驗研究. 子計畫 2.. 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 內政部建築研究所委託研究報告.

(2) ０９２－３０１０７００００G－００４. 綠建材性能實驗研究. 子計畫 2.. 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 受委託者：財團法人中華建築中心研究主持人：江哲銘顧. 問：李俊璋李家偉. 研究員：邵文政研究助理：陳逸青陳振誠. 內政部建築研究所委託研究報告中華民國九十二年十二月.

(3) 摘要. 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究江哲銘* 關鍵詞：揮發性有機化合物、建築材料、實驗室建置、全尺寸試驗艙本研究為根據 ASTM D6670-01 進行我國全尺寸建材逸散模擬實驗室之設置規劃與實質系統建置之作業，其目的在於我國建材揮發性有機化合物逸散檢測單位之建置，並針對未來實驗室建置完成後，為配合我國相關建材揮發性有機化合物逸散檢測機制所欲進行之作業，提出相關營運規劃。本研究之主要內容敘述如下： 1. 依據美國 ASTM D6670-01 之規格，規劃設置我國總揮發性有機化合物實驗室。 2. 建構項目內容，依系統需求分為：a.足尺環境模擬實驗艙，b.採樣分析系統，c.資料擷取與數位處理系統，d.相關儀器設備，以及 e. 實驗耗材。 3. 協助「總揮發性有機化合物實驗室」實質建置之相關作業。 4. 規劃研擬「總揮發性有機化合物實驗室」建置完成後，實驗室之實驗架構與相關營運計畫。於本實驗室建置完成後，將可利用其可控制溫濕度、風速等環控箱性能，與其全尺寸試驗艙之足尺空間特性（5m × 4m × 2.75m），來模擬家具、建材應用施作等實際空間之逸散測試，除可供作我國健康建材檢測機制之檢測單位外，亦可供為一系列相關國家研究之需。. *國立成功大學建築系暨研究所教授暨系所主任.

(4) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. A Study on the Construction of the TVOC Lab and Experiment Procedures Chiang, Che-Ming* Keywords: TVOC, VOCs, BPs, Laboratory, Full-Scale Chamber This research was aimed to map and build up the full scale building products (BPs) test system. The goal was to construct the BPs VOC test lab in Taiwan, and the related work plan after the construction associated with the BPs VOC qualification procedures. The main contents of this study were as follows: 1. Frame the construction of the full scale BPs VOC test lab following ASTM D6670-01. 2. The construction items are: a.) Full-Scale Environmental Test Chamber, b.) Air Sampling and Analyzing System, c.) Data Acquisition and Estimate Digital System, d.) other experimental devices and e.) Experimental consumptions. 3. Assist the construction of the full scale BPs VOC test lab. 4. Frame the experiment procedures of the full scale BPs VOC test lab after the construction. The test items the test lab can offer after the construction are: a. VOC test of the dry BPs and construction, b. VOC test of the wet BPs and construction, c. VOC test of the full scale furniture and e. VOC test of the BPs application under simulated indoor environment. With the capabilities of this system, it can work for the qualification of the healthy BPs, and fulfill the national research need as a research lab.. *. Chairman of the Department of Architecture, National Cheng Kung University.

(5) 目錄第一章、緒論 ............................................................................... 1 第一節研究動機與目的........................................................... 1 第二節研究內容與方法流程.................................................... 3 第三節預期成果 ..................................................................... 6 第四節預期效益 ..................................................................... 6 第五節研究成果與進度........................................................... 7. 第二章、系統建置依據與規格需求 .......................................... 9 第一節系統建置依據 .............................................................. 9 第二節我國足尺 VOCs 實驗系統規劃 ........................................10 第三節系統規格需求 ...............................................................13. 第三章、實驗系統建置紀錄 ...................................................... 15 第一節系統建置歷程紀錄 ........................................................15 第二節建置問題與處理............................................................21 第三節建材逸散檢測 ...............................................................26 第四節教育訓練成果 ...............................................................29. 第四章、實驗系統驗收作業 ...................................................... 31 第一節實驗系統驗收條件及方法 .............................................32 第二節驗收作業紀錄 ...............................................................35. 第五章、總揮發性有機化合物實驗室之營運規劃.................. 37 第一節營運策略 ...................................... 37 第二節營運業務類型 .................................. 42. -I-.

(6) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 第三節組織及人力分析 ................................ 43. 第六章、結論與建議 ................................................................... 47 主要參考文獻................................................................................ 49 附錄一期初審查會議評審意見執行現況........................... 51 附錄二期中審查會議評審意見執行現況........................... 52 附錄三期末審查會議評審意見執行現況........................... 53 附錄四系統建置歷程紀錄照片 ......................................... 55. II.

(7) 圖目錄圖 1-1.1 我國小尺寸建材逸散模擬實驗室 .........................................1 圖 1-2.1 ASTM D6670-01 規範 ............................................................4 圖 1-2.2 全尺寸建材逸散模擬實驗室案例 .........................................4 圖 1-2.3 研究流程 .............................................................................5 圖 2-1.1 足尺環控箱測試艙系統示意圖Ⅰ .........................................9 圖 2-1.2 足尺環控箱測試艙系統示意圖Ⅱ .......................................10 圖 2-2.1 全尺寸建材逸散模擬實驗室主要空間平面規劃示意...........12 圖 2-2.2 全尺寸建材逸散模擬實驗室分析室平面規劃示意 ..............12 圖 3-1.1 空調機房樑柱組立 .............................................................16 圖 3-1.2 分析區鋼筋加強 ................................................................16 圖 3-1.3 一樓機房骨架架設 .............................................................16 圖 3-1.4 試驗艙主艙底座施工 .........................................................16 圖 3-1.5 高架地板完成 ....................................................................16 圖 3-1.6 保溫棉底板重舖 ................................................................16 圖 3-1.7 試驗艙底板滿焊 ................................................................18 圖 3-1.8 試驗艙頂版施工座 .............................................................18 圖 3-1.9 冰水主機廠測 ....................................................................18 圖 3-1.10 試驗艙頂版施作................................................................18 圖 3-1.11 試驗艙立板架設...............................................................18 圖 3-1.12 排煙櫃 .............................................................................18 圖 3-1.13. CC-2/CC-3 冰水管線按裝 ...............................................18. 圖 3-1.14. OA 進氣管與量測點 ........................................................18. 圖 3-1.15. 試驗艙外庫板 ................................................................20. 圖 3-1.16. 試驗艙送風 ....................................................................20. 圖 3-1.17. ATD/GC 試車 ...................................................................20. 圖 3-1.18. 作業室電腦系統 .............................................................20. 圖 3-3.1 水泥漆之 MS 定性圖譜........................................................27. -1-.

(8) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 3-4.1 教育訓練教學.................................................................... 29 圖 3-4.2 教育訓練操作.................................................................... 29 圖 3-4.3 總揮發性有機化合物實驗室系統教學圖版 ........................ 30 圖 4-1.1 GC-MS 內標質譜分析......................................................... 33 圖 4-1.2 GC-MS 內標質量分析......................................................... 33 圖 5-1.1 總揮發性有機化合物實驗室營運規劃示意圖 ..................... 37 圖 5-1.2 未來總揮發性有機化合物實驗室營運經費之來源.............. 39 圖 5-3.1 人力組織架構圖 ................................................................ 43. 表目錄表 1-5.1 時程進度表 ......................................................................... 7 表 3-2.1 建置問題紀錄表 ................................................................ 21 表 3-3.1 水性水泥漆 VOCs 逸散之 MS 定性結果................................ 28 表 3-4.1 教育訓練課程項目 ............................................................. 29 表 5-1.1 總揮發性有機化合物實驗室營運成本預估列表 ................. 37 表 5-1.2 總揮發性有機化合物實驗室營運收入預估列表 ................. 40. -2-.

(9) 第一章緒論. 第一章緒論第一節研究動機與目的一、研究動機本實驗室主要為因應「綠建築推動方案」而設立，目標為建立可檢測全尺寸建材及家具中揮發性有機化合物之實驗室，以推動「綠建材標章」及「綠建材資料庫」之建立。本研究配合九十年度「室內建材揮發性有機逸散物質檢測標準試驗方法及程序」之研究成果，進入應用研究階段，依據本所「綠建築與居住環境科技計畫」，持續推動室內環境品質控制及建材有機逸散物質檢測等議題之研究。本年度擬針對「總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構」進行研究，配合建築研究所之實驗室發包作業流程，協助實驗室建置過程之協調工作，作為未來推動「健康綠建材」標章檢測認證體系與推廣綠建築標章之參考依據。. 圖 1-1.1 我國小尺寸建材逸散模擬實驗室. -1-.

(10) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 二、研究目的本研究之目的乃在於協助本所於實驗室建置過程中，參酌國內外相關實驗室建置情形，協調相關工程介面與品質控管事宜，期得以順利完成實驗室及其相關設施的建置工作，促進實驗室工程的順利推展；同時，對未來實驗架構進行事前研提，以確立完成建置實驗室後之實驗方向與排程，對實驗室之建置及完成後之運轉，極具意義且有實質的助益。本研究要點敘述如下： 1. 藉由本研究計畫得以協助確保建置過程之品質性能要求。 2. 實驗室建置中的相關疑義，得以最短時間協調解決。 3. 研提實驗架構，預先完成建置實驗室後之實驗方向與排程，達到最高效益。 4. 總揮發性有機化合物實驗室順利建置，可作為推動健康綠建材檢測認證基準之實驗機構。 5. 藉以瞭解建材對室內空氣品質之影響程度。 6. 促進開發建材之健康、環保性能，提升本土產業升級。 7. 防制進口不良建材及產品對國人健康之危害。 8. 配合綠「建築推動方案」之執行，使我國綠建築體系更趨完備。. -2-.

(11) 第一章緒論. 第二節研究內容與方法流程一、研究內容本研究之主要內容，敘述如下： 1. 依據 ASTM D6670-01 之規格，規劃設置我國之總揮發性有機物質實驗室。 2. 系統建構項目分為：a.足尺環境模擬實驗艙，b.採樣分析系統， c.資料擷取與數位處理系統，d.相關儀器設備，e.實驗耗材。 3. 協助「總揮發性有機化合物實驗室」實質建置作業。 4. 規劃研擬「總揮發性有機化合物實驗室」建置完成後之實驗檢測程序操作架構。二、研究方法 1. 文獻分析法蒐集主要先進國家有關揮發性有機化合物 Full-Scale Chamber 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，本實驗室主要依據為 ASTM D6670-01 標準試驗方法（圖 1-2.1），綜合以上作為選定實驗室建置之使用材料及工法等。 2. 專家諮詢法研究分析結果經過初步整理後，邀請對實驗室建置、建材、 VOC 分析等方面專精之專家學者，進行互動式交流溝通，藉其經驗協助建置工程之進行；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、確定本研究內容之可行性，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及困難。. -3-.

(12) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 3. 實驗分析法取樣收集實驗室建置所需實測之關鍵建材，經小尺寸建材逸散模擬實驗室（圖 1-1.1）進行定性定量化之分析，以避免模擬試驗艙或分析室本身的污染，實驗結果經比對、專家諮詢等，驗證實驗室建置之可行性。. 圖 1-2.1 ASTM D6670-01 規範. 圖 1-2.2 全尺寸建材逸散模擬實驗室案例. -4-.

(13) 第一章緒論. （三）研究流程研究範圍、方法的確立. 研究動機與目的相關文獻資料整理相關測試方法回顧. 實. 協調實驗室建置工程. 校正實驗儀器、設備驗. 定量分析. 室. 介面整合. 材料確認. 建. 性能維護. 定性分析. 試驗程序及方法擬定置. 教育訓練計. 相關實驗數據彙整. 畫. 不可行. 系統整合可行. 完成實驗室建置工程. 結論與建議. 建立未來實驗架構. 提擬未來實驗架構. 抽樣分析. 實驗室建材抽樣檢測. 不可行. 研究成果報告書. 建築室內健康建材之推動策略圖 1-2.3 研究流程. -5-. 未來研究建議. 全尺寸建材檢測試驗.

(14) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 第三節預期成果（一）完成我國「總揮發性有機物質實驗室」之建置工作。（二）預期建置完成後，可供檢測之項目包括：乾式建材及構造總揮發性有機物質逸散檢測、濕式建材及構造總揮發性有機物質逸散檢測，以及足尺家具、室內整體環境模擬逸散檢測與施工過程之逸散檢測等。（三）透過實驗室實驗架構及營運規劃之成果，做為未來實驗室營運規程之依據。. 第四節預期效益（一）提供國內建材揮發性有機物質逸散之檢測實驗室，透過已建立之建材實驗方法，作為檢測標準之基礎。（二）推動綠建材標章，減少室內空氣污染，維護國人健康。（三）確保國人室內裝修建材使用之健康性。（四）透過已建立之建材檢測方法，與世界先進國家之相關實驗室與檢測機制接軌。（五）數據資料可供管制、推估與其他相關研究之應用。（六）促進國內健康建材產業之研發，並藉以管制不良建材之進口。. -6-.

(15) 第一章緒論. 第五節研究成果與進度表 1-5.1 時程進度表. 月次第一月工作項目. 第二月. 第三月. 第四月. 第五月. 第六月. 第七月. 第八月. 第九月. 第十月. 第十一月. 備註. 文獻回顧分析實驗室工程協調試驗艙工程協調儀器、設備系統整合. 含教育訓練彙整專訪意見各子案定期討論. 期中專訪撰寫期中報告系統及材料抽樣檢測未來實驗架構研提. 彙整專訪意見各子案定期討論. 期末專訪完成研究成果報告預定進度 10 (累積數) %. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 85. %. %. %. %. %. %. %. %. 90 100 % %. 說明：工作項目請視計畫性質及需要自行訂定，預定研究進度以粗線表示其起訖日期。預定研究進度百分比一欄，係為配合追蹤考核作業所設計。請以每一小格粗線為 1 分，統計求得本計畫之總分，再將各月份工作項目之累積得分(與之前各月加總)除以總分，即為各月份之預定進度。科技計畫請註明查核點，作為每一季所預定完成工作項目之查核依據。. -7-.

(16) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. -8-.

(17) 第二章系統建置依據與規格需求. 第二章系統建置依據與規格需求第一節系統建置依據本系統之建置依據為美國材料與試驗協會（ASTM）針對足尺建材 TVOC 環控箱測試系統所訂立之規範：ASTM D6670-01，其主要內容為使用大型之可控制溫、濕度之環境控制箱作為模擬建築單室環境之逸散測試空間，於其中進行大型建材試體、整體式家具與建材空間裝修應用之逸散測試。藉由使用 GC/MS 與 GC/FID 系統對所採集空氣樣本分別進行逸散 VOCs 之定性與定量作業，可得知其化合物之種類與逸散量。. 圖 2-1.1 足尺環控箱測試艙系統示意圖Ⅰ（美國 EPA 與加拿大 NRC 所使用之系統）. -9-.

(18) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 2-1.2 足尺環控箱測試艙系統示意圖Ⅱ（OCSIRO 系統）. 第二節我國足尺 VOCs 實驗系統規劃一、系統性能需求於本研究所建置之實驗測試系統，為依據 ASTM D6670-01 所規範之足尺寸建材逸散測試系統，其精神在於建立一可控制溫、濕度條件之大型測試環控箱作為標準單室空間（5m × 4m × 2.75m），透過於其中置入足尺寸家具樣本或進行相關建材之施作（如塗料塗裝、地板裝修、天花裝修等），以模擬其在真實空間中之逸散行為，並透過逸散化合物之定性與定量作業，來瞭解當其應用於室內空間時其逸散 VOCs 與 TVOC 對人體之健康危害。利用測試艙體之測試空間涵容性，可建立多種建材試驗模組以瞭解不同裝修行為之逸散情形，如針對家具逸散測試可區分為單一家具、多種家具組合之逸散測試，針對建材施作則可區分為單一裝修工種、複合裝修工種、負荷率變化測試等，以. -10-.

(19) 第二章系統建置依據與規格需求. 及家具與建材裝修之實際空間複合逸散情形模擬，進而透過環控箱測試艙可加以控制溫、濕度之性能，來進一步模擬不同氣候條件下之逸散測試。由此可知，本系統之可執行作業面需求極廣，從單純家具、材料之逸散性能檢測，乃至於應用實際空間中之逸散模擬與人員暴露危害評估，均需執行無虞。如圖 2-2.1 與 2-2.2 為本實驗系統之建置規劃示意圖。二、系統建置意義因應近年來室內不良空氣品質所引發之種種人體健康危害議題，以及由於建築裝修行為所引致之建材 VOCs 逸散對室內人員之健康危害，許多國際學者於此相關領域有相當長足之研究，而世界各主要國家也多針對其建材與商品等建立 VOCs 逸散管制之規範與檢測機制。目前我國於綠建材方案之推動與研擬，在其健康議題中亦針對建材 VOCs 逸散性能亦有相關規範之擬議，因此針對因應規範推動後，對於建材與相關建築商品逸散認證作業所需之檢測系統建置，可說是相當緊要之課題。於建材檢測機構方面，目前已有內政部建築研究所性能實驗群之「小尺寸建材逸散模擬實驗室」，而其主要測試執行範圍為小尺寸單片建材樣本之測試作業，適用於具分割特性之建材測試，然對於整體性之逸散檢測，如完整家具單體、家具組合、建材於實際空間施作等建築應用行為則無法加以檢知；而足尺實驗艙系統由於其操作上之空間性能，正可與小型環控箱測試系統達到檢測分工之效果，使我國之建材機制更為完備，進一步為國人之室內健康安全環境把關。. -11-.

(20) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 2-2.1 我國全尺寸建材逸散模擬實驗室主要測試空間平面規劃示意圖. 圖 2-2.2 我國全尺寸建材逸散模擬實驗室分析室平面規劃示意圖. -12-.

(21) 第二章系統建置依據與規格需求. 第三節系統規格需求一、足尺環境模擬試驗艙 1.系統組件：本工程含以下系統 (1)試驗艙 (2)空調（HVAC）系統 (3)附屬裝修工程(採樣分析實驗室) a.恆溫恆濕系統(定性定量分析區之 HVAC system)。 b.實驗室相關設備。 c.實驗氣體管線系統配置工程： d.實驗室 CO2 滅火設備，其他空間需符合消防安全規定。二、採樣分析系統為符合各種測試及檢驗需求，各採樣分析儀器設備及組件需由 On-Line UPS 供電至少可持續 20 分鐘以上，詳細規格如下： 1.氣相色層分析儀（Gas Chromatography）： (1)毛細管柱注入口（On-Line Injection Port） (2)線上進樣注入口（For On-Line Injection） (3)火焰離子偵測器（FID） (4)電子捕捉偵測器（ECD） (5)樣品自動注入器（Autosampler） (6)各項組件除需配合原有儀器外，應為同一廠牌之產品。. -13-.

(22) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 2.層析質譜儀（Gas Chromatography Mass Spectrometer）: (1)氣相色層分析儀（Gas Chromatography） (2)質譜儀（Mass Spectrometer） (3)操控程式及介面組件 3.氣體（揮發性物質）採樣系統（Purge & Trap System）： (1)採樣管自動採樣裝置(Sequential Tube Sampler-Model) (2)全自動熱脫附儀（ATD） (3)線上空氣採樣泵 (4)廣用型定速空氣採樣器 (5)小型定速空氣採樣器 4.TVOC 連續監測儀： (1)火焰離子檢測器 (2)記錄器三、資料擷取與處理數位系統四、相關設備. -14-.

(23) 第三章實驗系統建置記錄. 第三章. 實驗系統建置紀錄. 本章主要在於記錄實驗系統建置過程，以及執行過程中產生之問題與會商解決成果紀錄。第一節為系統建置之現場施工歷程記錄，目前主要記錄實驗艙與分析辦公空間之結構工程，以週次為記錄之分段依據，列示說明承包單位之預期與實際執行進度，並附列現場重要工程節點之記錄照片。第二節為紀錄承包單位與建研所方面針對施工過程中所產生之問題或提出討論修正之事項，與其雙方會商解決之結果。第三節為因應建材施作不得造成日後檢測系統之背景濃度污染，因此需對相關建材用料進行 VOCs 逸散檢測，以確保其於本實驗系統之施作適用性。. 第一節系統建置歷程紀錄（一）期初建置紀錄 1. 日. 期：. 民國 92 年 04 月 28 日∼民國 92 年 06 月 27 日 2. 承包單位預期進度：（1）附屬裝修工程(採樣分析實驗室)。（2）試驗艙備料、施作。 3. 承包單位實際執行進度：（1）完成採樣分析實驗室基本建置。（2）試驗艙底作施工。. -15-.

(24) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 4. 現場重要記錄. 圖 3-1.1 空調機房樑柱組立. 圖 3-1.2 分析區鋼筋加強. 圖 3-1.3 一樓機房骨架架設. 圖 3-1.4 試驗艙主艙底座施工. 圖 3-1.5 高架地板完成. 圖 3-1.6 保溫棉底板重舖. -16-.

(25) 第三章實驗系統建置記錄. （二）期中建置進度 1. 日. 期：. 民國 92 年 06 月 30 日∼民國 92 年 08 月 23 日 2. 承包單位預期進度：（1）分析室裝修工程施作。（2）試驗艙 SUS 頂板/立板施作。（3）試驗艙焊道處理。（4）環控系統施作。 3. 承包單位實際執行進度：（1）完成分析室裝修工程。（2）試驗艙 SUS 頂板/立板組立施作（3）試驗艙焊道處理。（4）環控系統施作（分析區環控設備）。（5）2F 分析區排煙櫃、冷凍櫃水電配設 4. 現場重要記錄（1）分析室建置過程須使用低逸散揮發性有機化合物之建材，包括：地坪建材、塗裝建材、黏著劑、牆版建材及頂版建材等。（2）試驗艙 SUS 頂板/立板組立施作須注意後續施作之精確度及密合度，並在組立前作可彈性調整，避免組立後產生之型變。（3）試驗艙焊道處理須注意焊接所產生之有機物質污染，試驗艙之焊接表面孔隙會產生吸附作用，頂版及垂直牆面交角處之焊道，無法打磨施做處，必須加以處理。. -17-.

(26) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 3-1.7 試驗艙底板滿焊. 圖 3-1.8 試驗艙頂版施工座. 圖 3-1.9 冰水主機廠測. 圖 3-1.10 試驗艙頂版施作. 圖 3-1.11 試驗艙立板架設. 圖 3-1.12 排煙櫃. -18-.

(27) 第三章實驗系統建置記錄. （三）期末建置進度 1. 日. 期：. 民國 92 年 08 月 30 日∼民國 92 年 12 月 28 日承包單位預期進度：（1）試驗艙副艙門框/立板施作。。（2）實驗用桌椅製作。（3）環控系統施作。（4）氣體管線施作。（5）GC、GC-MS、ATD 按裝。 3. 承包單位實際執行進度：（1）試驗艙主艙門片施作。（2）HVAC 系統、氣體管線施作。（3）實驗用桌椅製作。（4）試驗艙焊道處理。（5）試驗艙配合 HVAC 系統施作。（6）試驗艙環控系統施作。（7）採樣、分析儀器安裝。 4. 現場重要記錄（1）試驗艙外壁須考量木心板逸散污染物質之問題。（2）HVAC 系統須注意過濾器之維護、管理。（3）本案採性能驗收方式，需針對環控箱溫濕度定性、氣流場混合之均勻度、環控箱空白測試等項目進行驗收。 -19-.

(28) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 3-1.13. CC-2/CC-3 冰水管線按裝. 圖 3-1.15. 試驗艙外庫板. 圖 3-1.14 OA 進氣管與量測點. 圖 3-1.16. 圖 3-1.17 ATD/GC 試車. 圖 3-1.18. -20-. 試驗艙送風. 作業室電腦系統.

(29) 第三章實驗系統建置記錄. 第二節建置問題與處理表 3-2.1 建置問題紀錄表. 週次日. 期事. 項處理結果備註. 2 05/07(三) 1. 廠商申請周六施工。. 建研所核可. 3 05/14(三) 1. 廠商申請周六施工。. 建研所核可. 4 05/22(四) 1. 廠商申請周六施工。. 建研所核可. 承包單位提出： 1. 放樣基準線調整。 2. 2F 作業區 W2 窗改為落地窗式，並為吊裝進出口。 5 05/29(四) 3. 1F D1 門加寬至 100cm(三扇)。. 同意依所提議及協商內容執行. 4. 1F 檔案室與電氣室間隔牆改移至檔案室側，增大空間利用。 5. 機房門加寬至 180cm。承包單位提出： 1. 辦公區冷氣使用吊隱分離同意依所提議式，以利排水配管及美觀。及協商內容執 7 06/12(四) 行 2. 試驗艙採外側(西面)和空調機房對齊，美觀。. -21-.

(30) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 週次日. 期事. 項處理結果備註. 承包單位提出：. 同意依所提議 1. 分析區因抽氣櫃抽氣而為及協商內容執 7 06/13(五) 負壓區，油壓側拉門配合縫行隙引風。承包單位提出裝修建議： 1. 門扇顏色-鼠灰 928。 2. 實驗桌門板顏色-沙丘柚木 7182。 3. 茶水間桌面顏色-深秋葉 7106。. 同意依所提議 4. 門板顏色-山陵楓木 9966。及協商內容執 8 06/16(一) 行 5. 外封鋁板-YA3160 + YA3103。 6. 天花板高度(配合排水坡度) 1F 淨高 260cm 1F 氣體室 255cm 2F 淨高 270cm 承包單位提出裝修建議： 1. 水泥漆-豪灰 55253 9 06/24(二). 2. 地磚-501 3. 踢腳板-胡桃色 #1054, H 10cm. -22-. 同意依所提議及協商內容執行.

(31) 第三章實驗系統建置記錄. 週次日. 期事. 項處理結果備註. 研究單位與承包單位研商實驗艙外部照明燈具配置與規格：經討論後，本案燈具規格如下： 1. 辦公區:旭光 L14436A1EB, T5-14W*3, 220V, 600x600x65, 25 盞。 2. 試驗艙:旭光 L20434AEB220Z02, FHF18E*3, 220V, 5.7kg, 0.5tSPCC, 600x600x80, 3 盞。 3. 空調機房:簡易型日光燈具, 可配合設備空隙、風管空隙按裝(光線勿被設備擋住), 需要時亦可按裝壁燈,以符同意依所提議照明需求。及協商內容執 9 06/24(二) 4. 氣體室:旭光 TFC1134A, 行 FHF38D*2, 8kg, 2 盞。 5. 增設緊急照明燈:2F 分析室與 1/2F 室內樓梯間:旭光 BT-303PL, PL13W*1, 240x150x85mm, 共 2 盞。 6. 增設機房/試驗艙/實驗室間走道: 吸頂燈, 旭光 L32105H, FCL32Wx1, 380dia.x115H, 2.2kg, 1 盞, 位於走道 T 字口, 開關位於氣體室外。 7. 燈具開關:建議使用附名稱卡, OFF 亮光開關；是否可搭配 220V,評估中。. -23-.

(32) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 週次日. 期事. 項處理結果備註. 8. 逃生門燈:共 5 盞, 是否使用性能館逃生燈同一電源, 評估中。同意依所提議 06/24(二) 增設 2F 頂照射燈:500W 鹵素燈及協商內容執具, 共 6 盞, 三盞(分機房行頂區與試驗艙頂區)一個開 9 關。承包單位提出： 06/27(五). 1. 冷凍櫃採定時除霜式。. 同意採自動定時除霜式冷凍櫃. 1. 2F 分析區各設備配置重編，以利操作順利；同意依所提議 2. 2F 分析區 W1a 窗戶改為及協商內容執 10 07/01(二) ~110cm 寬，以利擺設排煙行櫃。 3. 確認各設備最大尺寸。. 15 08/06(三) 1. 確認電腦桌型式。. 同意依所提議及協商內容執行. 1. 確認 CH4 管線(for GC-MS) 無需除水裝置。同意依所提議 2. 變更 ATD 原設計 CH4 配管及協商內容執 17 08/19(二) 為 zero air 預留管。行 3. 冰水系統三組冷卻盤管均使用比例式三通控制閥。. -24-.

(33) 第三章實驗系統建置記錄. 週次. 日. 期事. 項處理結果備註. 1. 確認試驗艙艙門把手為外側上緊方式。 08/26(二). 2. 確認實驗室柱腳採環繞包覆方式處理。. 同意依所提議及協商內容執行。. 18 1. 確認試驗艙艙門觀測窗為內側對齊。. 同意依所提議及協商內容執 08/28(四) 2. 確認試驗艙主艙門、副艙門行。一扇之觀測窗具除霧熱線。 1. 增大 220V UPS 至同意依所提議 6.2KVA、110V UPS 至及協商內容執 20 9/09(二) 5KVA，合併供儀器與電腦使行。用。。. -25-.

(34) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 第三節建材逸散檢測由於本實驗室所欲進行之試驗為建材 VOCs 逸散之測試，若考量施工期間由於材料施作之 VOCs 逸散導致日後實驗環境之背景濃度干擾，則除於完工後現場需執行徹底逸散淨空外，於施作期間各主要可能產生 VOCs 逸散之材料均需經過逸散檢測，待判定其逸散量多寡與化合物種類均不得干擾系統建置完成後欲執行之建材測試，方得以施作之。. （一）檢測方法與對象 1. 實驗室本研究之建築材料委託執行測試之實驗室，為內政部建築研究所於成大歸仁校區內設置之建材性能實驗群中，用以檢測單片建材 VOCs 逸散之「小尺寸建材逸散模擬實驗室」。 2. 實驗方法本檢測之實驗方法依據為內政部建築研究所建立之「室內建材揮發性有機逸散物質檢測標準試驗方法及程序」。. 3. 實驗對象本實驗系統於建置時對於施作材料之選擇，已根據其逸散量多寡進行初步排除與選擇，但對於具特殊條件之材料，仍須藉由實驗室之檢測以確保其使用無虞。檢測對象建材之選定，主要為依照以下兩項施作條件依據：（1）大量施作於空間中，以致逸散大量 VOCs 於空間中，而恐造成背景濃度污染者。（2）施作於測試艙體內，而恐因逸散殘餘以致影響實驗者。. -26-.

(35) 第三章實驗系統建置記錄. 基於以上兩項考量，本研究階段性選定兩項須經逸散測試之材料：1.牆面塗裝用之水泥漆，2.測試艙體內部焊接用焊料，並階段性完成塗料之檢測；本研究得依施工進度與需求增加測試之材料。. （二）使用建材檢測結果 1. 裝修塗料逸散檢測本實驗系統建置所選用之塗料為水性水泥漆，為考量其 VOCs 逸散量與危害均相對較低之結果。經小尺寸建材試驗室利用環控箱逸散測試系統，對其逸散 VOCs 進行 GC/MS 定性作業結果，由圖 3-4.1 之塗料 MS 定性圖譜可以得知，本實驗系統裝修所選用之水性水泥漆其逸散 VOCs 種類不多；而由干擾訊號所佔總質量比之相對比值，可初步判斷其所逸散之濃度值並不高。. 圖 3.3.1 水泥漆之 MS 定性圖譜. -27-.

(36) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 將其逸散化合物之 MS 圖譜與資料庫進行比對之定性作業後，可得到其逸散化合物種類如表 3-2.21 所示。於表中可知所列示之化合物其人體危害性相對較低，並未符合本系列研究選定指標污染物之基準（請參考本所「室內環境品質及性能研究計畫 4.—塗料類建材有機逸散物資料庫之建立」中對建材逸散 VOCs 之指標污染物選定標準），即本塗料之逸散在日後亦不會對檢測作業造成影響，因此判定此塗料適用於本系統建置之裝修材料。. 表 3-3.1 水性水泥漆 VOCs 逸散之 MS 定性結果. 編. 號 01 02 03 04 05 06 07. RT 7.96 9.67 13.22 13.62 14.08 15.62 17.89. 化. 合. 物. 英. 文. 名. 稱化合物中文名稱. Propanal. 2-methyl2-Pentene. 4,4-dimethyl1, 3-Hexadiene. 2,5-dimethylCyclotrisiloxane. hexamethyl3-Pentanone. 2,4-dimethyln-Butyl ether Cyclotetrasiloxane. octamethyl-. -28-. 二甲基丙醛 4,4-二甲基-2-戊烯 2,5-二甲基-1,3-己二烯六甲基環三矽氧烷 2,4-二甲基-3-戊酮正丁醚八甲基環四矽氧烷.

(37) 第三章實驗系統建置記錄. 第四節教育訓練執行成果針對實驗室之建置及分析儀器裝設，本建置工程於 12 月 18 日、 12 月 23 日及 12 月 24 日舉辦三次教育訓練，其課程內容如表 3-4.1。表 3-4.1 教育訓練課程項目. 時間/項目. 0930~1200. 分析儀器操作訓練. 12/24(三) 12/23(二) GC、GC-MS 系統系統介紹介紹含環控設備操作訓練(一) 操作訓練(一). 12/18(四) ATD 系統介紹操作訓練. 12/23(二). 12/18(四) 1340~1610. 1610~1640. 系統教育訓練. 12/24(三). 環控設備操作訓練(二) GC、GC-MS 系統 DDC 系統介紹介紹含環控設備、DDC 現場實作操作訓練(二). GC 系統介紹操作訓練 12/18(四) 問題與討論. 12/23(二) 問題與討論. 12/24(三) 問題與討論. 在「總揮發性有機化合物實驗室建置」教育訓練規劃上，目前主要針對實驗室操作檢測主題作三個階段之教育及訓練課程，對於使用操作人員，透過儀器特性之介紹、現場實際操作及軟體教學的方式，達成教育訓練之目的。圖 3-4.1 教育訓練教學. 圖 3-4.2 教育訓練操作. 根據實驗系統之教育訓練需求，依據實驗之分析流程設置系統教學圖版，在系統教學圖版上，本實驗設備主要分為：(1)試驗艙部分、 -29-.

(38) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. (2)空調機房部分及(3)分析區部分。如圖 3-4.3 在系統教學展示版上依據操作流程共分為 11 個子系統： (1) 外氣供給、預處理、淨化系統。 (2) 空氣加熱、冷卻、加濕、通風子系統。 (3) 冷卻水、冰水子系統。 (4) 動力工程子系統。 (5) 給水淨化（純水）子系統。 (6) DDC 系統操作控制子系統。 (7) 空氣採樣閥組子系統。 (8) 高純度氣體供應子系統。 (9) 採樣分析子系統。 (10) 數據傳遞介面子系統。 (11) 系統組件潔淨度檢驗子系統。圖 3-4.3 總揮發性有機化合物實驗室系統教學圖版. -30-.

(39) 第四章實驗系統驗收作業. 第四章實驗系統驗收作業本實驗室之系統建置作業依操作內容，主要可分為實驗儀器設備與相關試驗艙附屬之裝修過程兩部分，其中各建置工作內容敘述如下。實驗儀器設備部分： (一)足尺環境模擬試驗艙。 (二)採樣分析系統。 (三)資料擷取與分析系統。 (四)相關設備。 (五)實驗耗材。足尺環境模擬試驗艙附屬裝修工程部分： (一)試驗室、控制室隔間及樓版工程。 (二)水電、照明工程。 (三)恆溫恆濕空調與通風工程。 (四)實驗氣體管線配置工程。 (五)以上全案之售後維修服務計畫書. 於本章將分別列述各建置內容之驗收規格、驗收方法，以及相關驗收作業之記錄。. -17-.

(40) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 第一節實驗系統驗收條件及方法一、足尺環境模擬試驗艙之驗收內容 1. 基本規格驗收 (1)溫度範圍：＋10~＋60℃，±1.0℃。 (2)濕度範圍：40~95%RH，±5.0%RH。 (3)換氣率：清淨外氣之換氣率（Fresh Air ACH）0.1~6ACH， ±3.0%；室換氣率（Room ACH）0.1~9ACH，±3.0%。 a. 升溫速率：＋20~＋40℃≦60mins。 b. 降溫速率：＋20~＋10℃≦60mins。 c. 壓力範圍：5~50 Pa ±3.0 Pa。 d. 洩漏量：在 10 Pa 下≦0.015ACH。 e. 總洩漏量：在 10 Pa@100%循環下≦0.05ACH。 f. 粉塵過濾：直徑≧0.5µm 者，≦100 個/m3。 g. TVOC 過濾：TVOC≦0.003ppm。 2. 運轉條件及方法驗收 (1)驗收運轉條件：零負荷下，進行空白測試，設定下列三組模態下運轉， a. 15℃、50%RH、0.5ACH 模態下測試運轉，並加以記錄以進行性能比對驗收程序。 b. 25℃、50%RH、0.5ACH 模態下測試運轉，並加以記錄以進行性能比對驗收程序。 c. 30℃、80%RH、2ACH 模態下測試運轉，並加以記錄以進行性能比對驗收程序。 (2)艙內及風管系統需試壓進行氣密性測試，分靜態及動態二階段進行，以測試其洩漏量及運轉循環下之總洩漏量。. -18-.

(41) 第四章實驗系統驗收作業. (3)艙內需檢驗不同出風口時，氣流之均勻性，並記錄其流速、流量之調節變化。 (4)零級清淨氣體之換氣量於進氣裝置之末端以流量計進行校驗，並加以記錄。 (5)測試並繪製溫濕度實際運轉之性能曲線圖。 3. 採樣分析系統之驗收內容 (1)依據採樣分析系統之規格驗收。 (2)熱脫附儀及自動進樣器驗收：一組需可搭配原有之氣相層析儀分析系統（Thermo Quest / Trace GC），另一組則整合新增分析系統。 (3)進行定性定量分析，儀器設備需能相互搭配，傳輸訊號應具備相容性及共通性。目前在 GC-MS 測試上透過 MC-43 的內標物質進行標準測試(auto tune)，並依據內標品之質量比例做測試判斷，如圖 4-1.1 及 4-1.2。圖 4-1.1 GC-MS 內標質譜分析. 圖 4-1.2 GC-MS 內標質量分析. (4)自採樣至分析階段分別測試，GC/MS 需完成對氟溴化苯（BFB）50ng 之功能標準測試，以確認系統運作之正常。. (5)最終進行實際分析操作，完成同條件下定性、定量各三次以上數據比對，確認系統運作之正常，方得以驗收。. -19-.

(42) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 4. 其他相關儀器及耗材之驗收內容資料擷取與分析系統、相關設備及實驗耗材等，採規格驗收方式辦理。. 二、實驗室教育訓練及操作手冊品質 1. 單一儀器操作手冊建置。 2. 各系統操作及管理維護手冊建置。 3. 各儀器保固及支援廠商手冊建置。 4. 教育訓練及軟體驗收。 5. 系統籌建完成及儀器量測設備安裝完成後，廠商需執行 1 週之單項與系統整合操作訓練。 6. 耗材供應廠商資料建置。 7. 製作精緻系統流程壓克力圖板。 8. 廠商應繪製精緻系統流程壓克力圖板(含主要規格簡述)，以便未來解說使用。. 三、實驗室參觀介紹之簡介資料建築研究所必須安排國內外重要團體參觀解說時，總承包廠商應盡力協助業主單位辦理解說及釋疑，並提供簡要之介紹資料。. 四、售後服務：廠商除按契約保固責任規定，履行保固期間之責任外，業主得要求廠商將本補充說明及設計圖中所提供的參考廠牌，以繼續廠商保固期限後的維修工作。. -20-.

(43) 第四章實驗系統驗收作業. 第二節驗收作業紀錄由於實驗室目前尚於建置階段，因此本驗收作業記錄將於日後建置完成再做完整之記錄，目前本實驗建置已完成交貨清單之清點記錄(92 年 12 月 30 日)。主要之交貨清點項目如下：一、足尺試驗艙 (一) 試驗艙 1.不鏽鋼整體架構 L5000 x W4000 x H2750mm。 2.庫板零配件、門、窗。 3.不鏽鋼試驗艙內外表面材 0.5mm/SS 304。 4.結構計算與簽證。 5.配電工程。 6.照明工程、防爆燈。 (二) 數為恆溫恆濕與通風模擬系統 (三) 裝配設備器材 1.不同形式出風口。 2.外氣 TVOC 淨化裝置。 3.教學系統壓克力流程圖版。 (四) 分析室、機房裝修工程 1.鋼構工程、雜項工程。 2.結構簽證。 3.外牆琺瑯板或同級牆體。 4.內牆 5 分石膏板牆體。. -21-.

(44) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 5.鋁窗 8mm 清玻璃。 6.礦纖天花板。 7.水泥漆粉刷(批土)。 8.鋁框門及推拉門。 9.高架地板。 10.鋼製樓梯。 11.照明燈具。 12.水電工程。 13.實驗用桌椅。 14.實驗氣體管線配置。 15.運雜費、清潔、勞安費。 (五) 雜項工程二、採樣分析系統 (一) 氣象色層分析儀 (二) 氣象層析質譜儀 (三) 氣體(揮發性物質)採樣系統 (四) TVOC 連續監測儀三、資料擷取與處理系統四、相關設備、器材五、實驗室各項耗材. 依據工程合約清單之列舉項目，已於 92 年 12 月 30 日完成點交作業，作為日後驗收之參考依據。. -22-.

(45) 第五章總揮發性有機化合物實驗室之營運規劃. 第五章總揮發性有機化合物實驗室之營運規劃第一節營運策略一、營運目標由於建材引發之對人體具健康危害風險之揮發性有機化合物控管方式，國際間除多位學者機構進行相關研究外，針對其建材商品之檢驗機構與制度亦有相當完備之規模；而我國為保障國人居家之健康環境，與我國產業之競爭力提升，於民國 92 年 9 月 17 日正式於「建築技術規則建築設計施工編」部分條文修正草案中公告相關室內綠建材使用規範。本實驗室之建置目的，即是為求提供我國建材健康性檢測執行與相關領域研究發展之單位；於其營運目標方面，則希望透過檢測作業與相關合作計畫之收益，與研究支出成本達到平衡狀態，使本實驗室之運作可達自給自足之永續經營目標。如圖 5-1.1 所示為本實驗室預期營運規劃示意圖。總揮發性有機化合物實驗室營運規劃目標. 認證作業執行（收益項）. 研究計畫執行（支出項）. -23-. 吸附特性. -. 圖 5-1.1 總揮發性有機化合物實驗室營運規劃示意圖. 足尺建材. 施工過程. 室內裝修建材其他. 室內裝修建材家具. 室內裝修建材門窗. 自給自足之永續經營. -.

(46) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 二、營運成本效益檢討 1.成本分析本總揮發性有機化合物實驗室每年所需之基本營運成本方面，主要包含下列項目： (1)實驗設備維護及耗材 (2)行政事務費 (3)相關雜項支出其中各要項之細目分項與相關成本預估如下表 5-1.1 所示。表 5-1.1 總揮發性有機化合物實驗室營運成本預估列表. 成本要 (1)實驗設備. 項. (2)行政事務費. (3)相關雜項支出. 成本細項 a.實驗耗材費用 b.硬體設備更替升級成本 c.分析軟體升級成本 d.其他 a.行政人員薪資給付 b.檢測人員薪資給付 c.人員風險管理給付 d.設備風險管理費用 e.文書處理成本 f.事務作業系統折舊更替 g.相關事務執行補助 h.其他 a.實驗設備維修費用 b.實驗設備折舊成本 c.水電支出 d.其他總計年成本. -24-. 元（新台幣）/月 15,000 10,000 10,000 10,000 30,000 50,000/人×3 人 2,000/人×4 人 15,000 5,000 8,000 5,000 5,000 40,000 20,000 40,000 8,000 379,000/月 4548,000/年.

(47) 第五章總揮發性有機化合物實驗室之營運規劃. 在民國 93 年建構完成初期仍須賴政府補助，但待民國 94 年各實驗室步入正式營運後，將可逐步達成自主營運的目標。 2.收入分析總揮發性有機化合物實驗室之經費收入來源主要有下列四大要項： (1)委託檢驗收費 (2)業界合作產品研發計劃之收入 (3)機關團體委託研究計劃之收入 (4)專業人員教育講習訓練費、提供資訊或技術指導之收入其收入來源示意如圖 5-1.2 所示。. 機關單位委託檢測短期檢測服務經費收入來源. 人才教育訓練委託. 機關團體研究計畫委託年度研究計畫機關團體產品研發合作. 圖 5-1.2 未來總揮發性有機化合物實驗室營運經費之來源. 其中由於實驗設備系統與人力資源具執行佔有性，亦即各業務項目間於操作時具有相對程度之排擠效應，無法同時進行，因此於收益評估之進行時，應針對實驗室建置精神與自給自足之永續營運規劃為主要考量，規劃業務執行之優先程序。將各項收入要項進行預估後，可整理列表如表 5-1.2 所示。. -25-.

(48) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 表 5-1.2 總揮發性有機化合物實驗室營運收入預估列表. 業務收益業要項. 務. 分. 項. 收費標準組次 / 週（元/組、次）（新台幣）. 單位項目. 認證服務. 機關單位委託檢測. 乾式建材檢測分析（甲醛，TVOC）濕式建材檢測分析（甲醛，TVOC）現場環境監測其他類別. 機關團體研究設備使用年度計畫委託委託執行研究機關團體產品設備使用計畫研發合作委託執行社會人才教育訓練服務實驗室建置協力 -. 機關學校. 國立成功大學收益性. 無收益性. 200,000. 180,000. 160,000. 1. 150,000. 135,000. 120,000. 2. 150,000. 135,000. 120,000. 2. -. -. -. -. 120,000. 108,000. 96,000. 1. 200,000. 180,000. 160,000. 1. 200,000. 180,000. 1. 270,000. 243,000. -. -. -. 1 -. -. -. -. -. 註 1：於上表收益額度為「-」者，表其具高度成本變動性，因此需針對各委託案進行更進一步之評估規劃，方得議定收費額度。註 2：於「年度研究計畫」項次中，「設備使用」表僅進行實驗設備之租借，而「委託執行」表包含實驗室編制人員之作業委託。. 如上所述之建議收入評估列表，並未反應實驗室建置與設備購置之成本，若需考量攤抵則營運成本需再提高。 3.效益試算與評估本實驗室將於民國 92 底完成建置作業，並於 93 年以一年度的作業時程規劃完成本實驗室之中華民國實驗室認證體系（CNLA）之認證作業，因此，93 年尚無法納入收益評估年份，而將於民國 94 年正式啟動實驗室之營運。其中實驗室之認證作業將以最速處理為原則，可望儘速. -26-.

(49) 第五章總揮發性有機化合物實驗室之營運規劃. 提早實驗室之營運時程。於實驗室營運效益評估方面，考量以建材檢測機制與委託研究案進行為主要業務執行重心，並以成本 20 ﹪為自給自足之保守營運目標，今將成本關係試算如下：實驗室年營運成本：4548,000 元（新台幣）/年因此年目標營業額為：5457,600 元（新台幣）/年主要指標業務執行收益：以建材檢測為主要執行項目，並以保守估算為營運規劃原則，考量以國立成功大學委託之乾式建材檢測分析為主要項目，其中收益性與非收益性各佔半數，因此預估平均月營業額收益為： [（180,000 元/週＋160,000 元/週）/ 2 ] × 4 = 680,000 元/月基於以上營運條件，試算檢測業務至少所需執行之時程： 5457,600 元/年 ÷ 680,000 元/月＝ 8.03 月內政部建研所委託研究案之實際實驗設備運作所需時間：3 個月因此在保險條件下，本實驗室之緩衝作業月數： 12(月) – 3(月)(建研所研究案) – 8.03(月) = 0.97(月) ≒ 1(月) 表示本實驗室之營運狀況於低收益業務為執行內容，仍有約一個工作月份為緩衝作業月數，可供作公共服務（仍具收益性質）以及建研所委託研究案實驗操作之支援。由以上試算結果，本研究評估「總揮發性有機化合物實驗室」屆時將可順利營運。. -27-.

(50) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 第二節營運業務類型一、綠建材健康性能委託檢測之法源依據在國人日常慣常使用之室內裝修建材種類中，有許多於其施作過程中或裝修後之使用階段，會逸散出多種之揮發性有機化合物，其中部分種類更會進一步對人體造成不同危害風險，也因此對於建材逸散化合物之人體健康性能需加以控管，以維護國人生活環境之安全健康。因應綠建材相關性能之控管，目前國內已公告實施之法案為，其條文列述如下：建築技術規則之綠建築專章. 第三百十四條. 建築物之室內裝修材料應採用綠建材，綠建材使用率應達室內裝修材料總面積百分之五以上。有關綠建材之認定及其面積計算，應依中央主管建築機關訂定之技術規範辦理。二、業務需求分析於以上條文公告實施後，對國內外建材製造與使用之性能需求將逐漸產生一定程度之強制性，也因此相關產業對其產品之認證取得應會採取積極爭取之正面態度；而伴隨日後相關管制法條之修訂所造成之限制性與性能需求之提升，亦會使檢測機制從原來之鼓勵性質轉為強制性質，進而增加本實驗室檢測執行之業務量。其建材逸散檢測之執行對象，除針對我國本地產業所製造之產品外，對於進口我國之建材商品亦應一併納入檢測認證業務（配合相關配套檢測措施），以達到全面控管之終極目標，因此於業務執行分配亦列入規劃。. -28-.

(51) 第五章總揮發性有機化合物實驗室之營運規劃. 第三節組織架構及人力分析一、人力組織 1. 總揮發性有機化合物實驗室內部人員組織本實驗室之人力組織架構如圖 6-3.1 所示，所須人員就其負責業務範圍包括：研究人員 3 人、檢測人員 3 人，以及行政人員 1 人，人員資格須符合 CNLA 認證資格。總揮發性有機化合實驗室實驗室負責人. 報告簽署人. 計畫主持人. 品質負責人. 檢測人員檢測人員. 研究員. 檢測人員. 研究助理. 研究助理. 研究助理. 圖 5-3.1 人力組織架構圖. 2. 實驗室人員的類別與證照依據中華民國實驗室認證規範所訂，於 CNLA 認證申請時，人員需求類別如下所述：「實驗室負責人」：由申請機構授權並指定負責實驗室管理工作者，經評鑑認證後，負責監督管理實驗室遵守 CNLA 相關規定並代表實驗室與 CNLA 秘書處聯繫。「報告簽署人」：由申請機構授權並指定對校正或測試報告技術部份負責的人員，經評鑑認證後，具校正或測試報告的簽署資格。報告簽署人又分為校正及測試人員，因此實驗室人員的正式名稱則有三項：「負責人」、「校正人員」、「測試人員」。. -29-.

(52) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 其中實驗室實際操作人員及 CNLA 規定共分為四類人員： 1、「實驗室負責人」 2、「實驗室品質負責人」 3、「實驗室技術負責人」 4、「實驗室檢測人員」就實驗室「負責人」而言，依 CNLA 之規定必須為政府機關或受委託單位之人員。故僅就 ABRI、約聘人員及學術機構加以分析，從文獻中之比較彙整（請參考內政部建築研究所 92 年研究計畫：小尺寸建材揮發性有機物實驗室 CNLA 認證取得之研究），可以了解實驗室負責人應以 ABRI 之人員為首選，亦可符合 CNLA 之要求而較無爭議。. 3. 實驗室人員的教育訓練為協助提昇國內環境分析實驗室符合國際實驗室管理標準，中華民國實驗室認證機構 CNLA 提供實驗室管理及技術發展所需課程，讓實驗室管理者及從業人員有完整的教育訓練，以提高實驗室品質及專業能力。本實驗室建置完成後亦安排完整教育訓練課程，唯有定期安排年度教育訓練計畫，並落實執行成效，才能確保實驗室之品質與技術水準，累積實際操作經驗，因此本實驗室完成後，將規劃 CNLA 認證，安排各級人員前往受訓，於實驗室操作部分將在實驗室內部進行教育訓練，期能在執行建材認證時取得 CNLA 之認證。. -30-.

(53) 第六章結論與建議. 第六章結論與建議一、研究結論. 本研究根據 ASTM D6670-01 進行「全尺寸建材逸散模擬實驗室」之設置規劃與實質系統建置之作業，其目的在於建置我國首座全尺寸建材揮發性有機化合物逸散模擬實驗系統，藉由本研究之操作，針對實驗室建置過程及完成後，配合我國相關建材揮發性有機化合物逸散檢測機制所欲進行之作業，提出相關營運規劃，於本實驗室建置完成後，將可利用其可控制溫濕度、風速等環控箱性能，與其全尺寸試驗艙之足尺空間特性（L5m ×W 4m ×H 2.75m），來模擬家具、建材應用施作等實際空間之逸散測試，除可供作我國健康建材之檢測單位外，亦可作為相關室內空氣品質研究之用。. 「總揮發性有機物質實驗室」之建置工作，目前進度已進入性能測試階段，為完成總建置進度約 95%，其間召開四階段諮詢及協商會議，完成多項建置過程之試驗與研商系統與空間之配合事項，為考量未來先進研究所需，亦研究開發及時監測與多點取樣裝置於本系統內，將更多元化滿足研究及建材驗證需要。於建置過程中亦邀請到加拿大國家研究中心實驗室（NRC） Dr.Shaw，及日本厚生勞動省 IKEDA 教授，對於本實驗室系統進行諮詢討論，且於參觀後提出建言，對於加、日對 TVOC 及 IAQ 方面之研究，內政部建築研究所目前可與其進行研究領域接軌，亦可同步發展研究，實為我國 VOC 之研究開啟一扇通往國際研究之門，對我國之國際地位提昇有莫大之貢獻。預期建置完成後，可供檢測之項目包括：乾式建材及構造總揮發性有機物質逸散檢測、濕式建材及構造總揮發性有機物質逸散檢測，以及足尺家具、室內整體環境模擬逸散檢測與施工過程之逸散. -45-.

(54) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 檢測等經實驗室實驗架構及營運規劃之研擬，可做為未來實驗室營運規程之參考依據。二、後續研究建議由於建置作業延續至九十三年二月，因此本研究計畫進行結案報告書之收斂工作，持續進行之建置工作內容，將採以工程施工報表方式送交建築研究所核報，未來配合國內健康建材認證機制之操作與相關研究之執行，提出本實驗室之營運規劃建議。依本系統之建置經驗，將提出後續建議以供相關單位之參考。 1.建議進行 CNLA 之認證工作 2.建議進行國內產官學間之合作研究計畫 3.儘速配合綠建築推動方案，進行低逸散性健康綠建材進行認證。 4.建議成立建築研究所之專業團隊，如 TVOC 實驗室建置專家委員會或教育訓練專家委員會，正式對外輸出本所的研究經驗，一方面可加速推動綠建材健康性之檢測認證工作，另一方面亦能促進實驗室開闢另一收入管道，達到寬裕的營運收支平衡。. -46-.

(55) 主要參考文獻. 主要參考文獻中文部分 1. 江哲銘、李俊璋，〝塗料類建材有機逸散物資料庫之建立〞，內政部建築研究所，（2002） 2. 江哲銘、李俊璋，〝室內建材揮發性有機逸散物質檢測標準試驗方法及程序之研究〞，內政部建築研究所，（2001） 3. 何明錦、江哲銘，〝建築室內建材揮發性有機化合物衰減總表之研究〞，內政部建築研究所，（2000） 4. 張志成，〝建築室內逸散物質檢測分析研究（一）建築室內環境揮發性有機物檢測實驗室建置〞，內政部建築研究所，（1999） 5. 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）. 外文部分 1. ASTM D6670-01. 2001. Standard Practice for Full-Scale Chamber Determination of Volatile Organic Emissions from Indoor Materials/Product. 2. ASTM D5116-97. 1997. Standard Guide for Small-Scale Environmental Chamber Determinations of Organic Emissions from Indoor Materials/Products. 3. Berglund, B. et al, Effect of Indoor Pollution on Human Health, Indoor Air（1992） 4. C C Lee. 1997. Cancer Risk, Assessment of Occupational Exposure to Benzene in Taiwan, American Industrial Hygiene Conference & Exposition, Dallas, Texas. 5. C. M. Chiang, P. C. Chou, and W. A. Wang, et al. 1996. A study of the impacts of outdoor air and living behavior patterns on indoor air quality - case studies of apartments in Taiwan, INDOOR AIR ’96, Vol. 3, pp. 735-740. 6. Chuck Yu, Derrick Crump. 1998. A Review of the Emission of VOCs from Polymeric Materials used in buildings. Building Environment, Vol. 33, No.6, pp. 357-374.. -47-.

(56) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 7. C. M. Chiang, and W.A. Wang, 1994. Empirical study on post-occupancy evaluation of housing indoor air environment in Taiwan, J. Housing Studies, No. 2, Jan, Research, pp. 107-132,. ( in Chinese ) 8. C.M. Chiang, C.M. Lai, P.C. Chou and Y.Y. Li, 1998. Predicted Improvement of Indoor Air Environment in the Conventional Residential Kitchens in Taiwan, Proceeding of Second International Conference on Human-Environment System, Yokohama, Japan, p.626-632. 9. Chuck Yu, Derrick Crump, 1998. A Review of the Emission of VOCs from Polymeric Materials used in buildings, Building Environment, VOL.33, No.6,pp.357-374. 10. De Bortoli, M., Knoppel, H., Colombo A., and Kefalopoulos, S. 1996. Attempting to Characterize the Sink Effect in a Small Stainless Steel Test Chamber, American Society for Testing and Materials, pp. 307-320. 11. Dr.Dagmar Schmidt Etkin. 1996. Volatile Organic Compounds in Indoor Environments. 12.Fariborz Haghighat, Lisa De Bellis, 1998. Material Emission Rates：Literature Review, and the Impact of Indoor Air Temperature and Relative Humidity 〞Building Environment,VOL.33,No.5,pp.261-277. 13. Fariborz Haghighat, Ying Zhang, 1999. Modelling of Emission of Volatile Organic Compounds from Building Materials –Estimation of Gas –phase Mass Transfer Coefficient, Building and Environment, 34, pp. 377-389. 14. Guo Z., Tichenor, B. A., Krebs, K. A., and Roache, N. F. 1996. Considerations on revisions of emissions testing protocols, ASTM Special Technical Publication 1287, (May) 44905: 225-235. 15. J. S. Zhang, and C.Y. Shaw, 1996. Material emission and indoor air quality modeling. Proceedings of Indoor Air '96, Nagoya: Japan Vol. 1, pp. 913-918. 16. Molhave L. and Thorsen M. 1991. A Model for Investigations of Ventilation Systems As Sources for Volatile Organic Compounds in Indoor Climate, Atmospheric Environment, 25A ：2, 241-249. 17. O. jann ,O. Wilke, D. Brodner, 1998. Procedure For The Determination And Limitation Of VOC-Emissions From Furnitures And Coated Wood Based Products , IAQ.. -48-.

(57) 附錄. 附錄一期初審查會議評審意見執行現況. 評. 審. 意. 見. 執. 行. 現. 況. 1、本案基苯上為貴所性能實驗群「總揮發性有機化合物實驗室」之監造及未來實驗架構之研擬，有如此堅強的團隊參與相信未來實驗室的運作應會超乎一. 遵照辦理，總揮發性有機化合物實驗室之建構的完成能夠提升國內營建產業的研發水平。研究成果儘量至國際發表（國際會議或期刊）與國際接軌，並考量將研究成果置於網頁中。. 般水準。 2、為監督廠商將實驗室建置完成，其時程可否配合廠. 依照合約之時程辦理進度之監督。. 商之完工時程。 3、本實驗室未來與國外之競爭力如何，是否能與國際接軌；未來有否考慮設置音、光、熱、氣、水等綜合性之實驗室。. 4、請說明有關本案未來對本所人才培育方式。. 內政部建築研究所之國家實驗室具有相當完整之實驗儀器、設備及研究資源，與國外相關之檢證實驗機構有相同的研究水準，未來透過合作研究的方式與國際接軌。. 有關對貴所人才培育方式，除了儀器設備之教導操作外，亦可安排貴所人員至成大或附近院校研修相關課程。. -49-.

(58) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 附錄二期中審查會議評審意見執行現況評. 審. 意. 見. 1、有關小尺寸及全尺寸總揮發性有機化合物實驗室在量測 VOC 上是否有關聯性，建請說明。 2、本案建置工作進行良好，未來高科技產業會十分重視空氣中化學污染物質，本實驗可為高科技廠房之建材做檢測服. 執. 行. 現. 況. 感謝指導，小尺寸及全尺寸實驗室在量測 VOC 上分析系統雷同，但應用面各自獨立，可涵蓋九大類之建材檢測分析及研究。. 感謝指導並遵照辦理，建置完成後本實驗室亦可提供高科技廠房作為建材檢測或現場採樣檢測服務。. 務。 3、總揮發性有機化合物實驗室建置期間，需考量其在施工過程中所遭受之 VOC 污染，建請研究單位收集本實驗室建置之關鍵建材進行逸散分析，以避免模擬. 遵照辦理，為避免模擬試驗艙或分析室本身污染，除保持工區清淨外，亦啟用 24 小時強制換氣，並進行特定建材檢測。. 試驗艙或分析室本身污染。 4、首先感謝研究單位協助建置本所總揮發性有機化合物實驗室，明年建置完成後，包括整套沙發、櫥櫃、整體家具等所逸散的 VOC 種類及含量，都能快速檢測出來。但目前小尺寸建材揮發性有機. 感謝指導與鼓勵，小尺寸建材揮發性有機物實驗室因挑高兩層，耗能問題擬建請設置網構天花板以減少空調負荷量，並已於實驗室內設置內百葉，以減少部分熱負荷。. 物實驗室因挑高兩層，節能方面不佳，建請研究單位協助於本案中一併檢討。 5、請將每個案子座落地點名稱均統一為性能實驗群某某實驗室，避免混淆。. -50-. 感謝指導並遵照辦理。.

(59) 附錄. 附錄三期末審查會議評審意見執行現況評. 審. 意. 見. 執. 行. 現. 況. １、實驗室驗收方面，為考量施工材料對於日後實驗環境背景濃度之干擾，本計畫中已針對部分逸散材料進行檢測，倘本實驗室未來作為相關檢驗測定之機構；於進行實驗室驗收時，如發現部分干擾之揮發性有機物，是否有相關改善機制。. 根據 ASTM D6670-01 規定對於試驗艙之背景濃度有明確之規定，單一揮發性物質濃度限定 2μg/m3，總揮發性物質濃度限定 10μg/m3 以下，透過 CNLA 認證系統需要，將建立污染物移除及改善機制與標準作業程序。. ２、實驗室人員之教育訓練方面，建議增列檢測標準作業程序、品保品管規劃書及操作手冊。. 遵照辦理，未來在教育訓練將增列檢. ３、檢測樣品取樣規劃方面，建材逸散檢測之樣品未來將朝多樣化、國際化等發展，對於檢驗樣品之製造時間、運送及保存方式、時間等，均會影響檢驗結果。故有關影響前揭檢測之因素，建議納入檢測作業程序考量。. 依據 90 年度內政部建研所「建築室內建材揮發性有機逸散物檢測標準試驗方法及程序」中已明訂建材標準採樣程序，未來將詳加記錄並控制採樣之影響因素。. 4、實驗室要能自給自足，業務量必須足夠，是否可推估可能的業務來源？法規制度未完備前是否有這麼多業者有意願登記檢驗，且核准費若太高業者亦可能怯步，故未來本實驗室的效益不應以營運收入為設置重點。. 目前實驗室之設置分為研究計畫及認證作業兩項營運規劃目標，根據建築技術規則 314 條規定及綠建材標章制度之推廣作為推估營運業務量之基準，且本實驗室具有代表性及指標性意義，雖然可自給自足，但不以營運收入為設置重點。. 5、報告 P9 之圖不清楚應重製。. 已修正報告 P9 之圖示。. 6、建議施工紀錄之照片附在最後當附件即可，數量亦可減少。. 已將施工記錄之照片編排於附件內。. -51-. 測標準作業程序、品保品管規劃書及操作手冊。.

(60) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 評. 審. 意. 見. 執. 行. 現. 況. 7、本案在進行我國全尺寸逸散模擬實驗室之設置規劃有其必要性，以 CNS 12514 建築物構造部分耐火試驗法標準為例，當除在實驗室設備及相關經驗不足下，採用Ａ、Ｂ兩種尺度(非全尺度)進行樑、柱等構造試驗。後來在累積相當之經驗後，現在改採 L 尺度亦即全尺度之試驗，對於實際狀況的模擬較為準確，所以本案能朝全尺寸之試驗室邁進非常正確。. 感謝指導並遵照辦理。. 8、為建立實驗室之公信力並提升操作能力，加入 CNLA 中華民國實驗室認證體系是非常必要的，亦關係到日後國際間之互相認證甚至營收等。故相關之申請文件、程序及訓練等，都應預作充分準備，這方面如有需要，本局願提供充分之服務。. 感謝指導及提供協助，未來將針對本實驗室加入 CNLA 認證體系作相關文件、程序及訓練之準備。. 9 、本案對於認證 (accreditation) 及驗證 (certification)似未有明確之界定，在此作一釐清：認證為主管機關對某人或某機構給予正式認可，證明其有能力執行某特定工作之程序。驗證為對某一項產品、過程或服務能符合規定要求，由第三者出具出面保證之程序。(第三者：對所關心之議題，經認知與當事者無涉的個人或機構)。. 遵照辦理，已將報告書中認證及驗證部分作一區分。. 10、依據報告內第五章所列，對於日後之營運規劃相當樂觀，我們也希望能達到此目標甚或更好。所以在營運收入預估表內，對於各項之收入能有更細分之明細，並將未來之風險、變數加入後再次的核算，以提供我們實驗室參考。. 遵照辦理，已在營運收入項目上加入收益細項及相關折損係數。. 11、為建立實驗室之公信力並提升操作能力，加入 CNLA 中華民國實驗室認證體系是非常必要的，亦關係到日後國際間之互相認證甚至營收等，故未來建議應預作加入 CNLA 之準備。. 感謝指導並遵照辦理，已規劃明年度進行 CNLA 認證之規劃研究。. -52-.

(61) 附錄. 附錄四系統建置歷程紀錄照片. 圖 1 廠房鋼柱製作. 圖 2 底座製作. -53-.

(62) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 3 鋼梯製作. 圖 4 格柵板製作. -54-.

(63) 附錄. 圖 5 空調機房樑柱組立 II. 圖 6 灌槳進行. -55-.

(64) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 7 地坪養護. 圖 8 鋼構收尾. -56-.

(65) 附錄. 圖 9 二樓分析室骨架架設. 圖 10 空調機房石膏板施作. -57-.

(66) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 11 氣體室輕鋼架骨架與石膏板施作. 圖 12 輕隔間與隔音保溫棉施作. -58-.

(67) 附錄. 圖 13 試驗艙底座扁鋼完成. 圖 14 門窗按裝. -59-.

(68) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 15 門窗按裝. 圖 16 高架地板區排風清除殘留 VOCs. -60-.

(69) 附錄. 圖 17. 1F 水電配管. 圖 18 不連續焊道. -61-.

(70) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 19 試驗艙接鄰壁板架設. 圖 20 冰水機定位. -62-.

(71) 附錄. 圖 21 泵浦避震座按裝. 圖 22 試驗艙副艙門按裝. -63-.

(72) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 23 泵浦配管. 圖 24 試驗艙主艙門按裝. -64-.

(73) 附錄. 圖 25 試驗艙副艙門按裝. 圖 26 試驗艙焊道磨除. -65-.

(74) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 27 試驗艙副艙門按裝. 圖 28 氣體管線鋼瓶區配置. -66-.

(75) 附錄. 圖 29 試驗艙主體建置完成. 圖 30 試驗艙換氣清潔. -67-.

(76) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 31 試驗艙頂設置 H 型鋼. 圖 32 排氣管銜接段預留-撓性接頭. -68-.

(77) 附錄. 圖 33 CC-2/CC-3 盤管箱體製作. 圖 34 HEPA 箱體製作. -69-.

(78) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 35 盤管/HEPA 箱體連接. 圖 36 可調式電熱過熱保護器. -70-.

(79) 附錄. 圖 37 電盤電線架設. 圖 38 壓力量測點. -71-.

(80) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 39 Chamber 回風管. 圖 40 HP-GC. -72-.

(81) 附錄. 圖 41 HP-GC-MS. 圖 42 純水機按裝. -73-.

(82) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 43 市水初級過濾(三段)桶. 圖 44 標示線. -74-.

(83) 附錄. 圖 45 作業區分離式室外機按裝. 圖 46 試驗艙庫板雙層保溫棉按裝. -75-.

(84) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 47 分析區萬向抽氣罩. 圖 48 中央實驗桌附不鏽鋼龍頭. -76-.

(85) 附錄. 圖 49. 110V/220V UPS 主機按裝. 圖 50. 採樣閥組按裝. -77-.

(86) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 51 氣體管線與鋼瓶連接. 圖 52 水管路保溫. -78-.

(87) 附錄. 圖 53 氣體室按裝防爆燈與強制通風口. 圖 54 SUS 風管再拆卸、清潔. -79-.

(88) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究. 圖 55 FID 連續監測. 圖 56 H2 產生器按裝. -80-.

(89) 附錄. 圖 57 DDC 監控螢幕. 圖 58 實驗室 1F 配置雙乾粉滅火器. -81-.

(90) 圖 59 ATD 操作訓練. 圖 60 GC 教育訓練. -82-.

(91) 總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究出版機關：內政部建築研究所電話：（02）27362389 地址：台北市敦化南路二段 333 號 13 樓網址：http://abri.gov.tw 出版年月：九十二年十二月版（刷）次：初版工本費： GPN：1009204528 ISBN：957-01-5947-2.

(92) GPN：1009204528 ISBN：957-01-5947-2. -48-.

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綠建材性能實驗研究 子計畫二.總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究

綠建材性能實驗研究子計畫二.總揮發性有機化合物實驗室建置及實驗架構之研究