熱環境實驗室性能評估與CNLA認證之建立

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(1)主講人簡歷姓. 名：李訓谷. 職. 稱：助理教授. 單. 位：國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程系. 地. 址：高雄市 811 楠梓區卓越路 2 號. 電. 話：07-6011000 轉 2348. 傳. 真：07-6011061. 出. 生：民國 60 年 10 月 15 日. 學. 歷：國立中山大學機械工程研究所博士. 經. 歷：國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程系助理教授、崑山科技大學兼任助理教授、國家高速網路與計算中心南區辦公室副研究員、國立高雄應用科技大學育成中心組長. 主要著作： ‧ K. H. Yang and S. K. Lee, “Smoke Management and Egress. Design Analysis of an Underground Railway Station,” Journal of Applied Fire Science, Volume 9, No. 2, 1999-2000, pp. 153-171. ‧ K. H. Yang and S. K. Lee, “Experimental Validation of a. Long Underground Railway Tunnel Ventilation System under. Emergency. Operation. Modes,”. ASHRAE. Transaction, 2001. ‧ (建築物省能及消防工程相關期刊、研討會論文共二十七. 篇，名稱從略). 1.

(2) 熱環境實驗室性能評估與 CNLA 認證之建立陳瑞鈴* 楊冠雄** 李訓谷*** 摘. 要. 本研究為延續九十二年度「建材性能檢測分析實驗研究子計畫(一) 建築外殼建材之隔熱性能實驗」、「建材性能檢測分析實驗研究子計畫 (二) – 玻璃日光輻射熱取得率之評估研究」以及九十三年度「建築外殼隔熱性能檢測程序標準化之研究」的研究成果，主要計畫研究內容著重在熱環境實驗室性能評估與 CNLA 認證兩方面。在性能評估項目方面，本研究首先針對目前熱環境實驗室相關場地配置、硬體設備以及量測儀器等進行整合性規劃，使熱環境實驗室各項相關測試與量測項目可達到獨立性、無互相干擾之影響，並且依據 CNLA 之規定制訂熱環境實驗室品質與管理手冊以及依據歷年之研究成果彙整各項量測儀器之標準作業程序，以制訂相關之操作與說明手冊。再者，本計畫第二部份執行內容預計依據 CNLA 申請之相關步驟與準備事項，制訂對外營運之委託測試作業說明書、收費標準、以及其他評鑑所需之表格文件。全力配合內政部建築研究所環境控制組申請 CNLA 實驗室認證，期使建築研究所成為公平、具公信力之單一建築外殼建材之隔熱性能檢測與認證機構。本期計畫之研究結果包含：(1) 完成熱環境實驗室建材隔熱性能與玻璃光學性能量測之 CNLA 實驗室認證第一～三階申請文件，並送出 CNLA 申請。 (2) 完成 8 項儀器設備教育訓練。 (3) 完成 8 項教育訓練講義與多媒體教材。 (4) 完成 2 項新開發材料之測試平台。. * 內政部建築研究所環控組組長 ** 國立中山大學機電系教授 ***國立高雄第一科技大學環安系助理教授. 2.

(3) 壹、緒論一、研究緣起與背景經「建築外殼性能檢測分析研究」、「建材性能檢測分析實驗研究」以及「建築外殼隔熱性能檢測程序標準化之研究」等計畫之研究成果，內政部建築研究所業已完成建築外殼隔熱性能檢測與玻璃日光輻射熱取得率之量測裝置與標準程序。對於我國在推行「綠建築標章」之日常節能指標具有相當的貢獻度。熱環境實驗室目前已具備建築材料隔熱性能檢測與實驗之能力，並且在去年度「建築外殼隔熱性能檢測程序標準化之研究」研究計畫中蒐集中華民國實驗室認證體系（ CNLA — Chinese National Laboratory Accreditation，以下簡稱 CNLA）相關之規範與建立步驟，完成建材隔熱性能量測儀 Unitherm2022 測試標準作業程序，以及初步制訂實驗相關收費標準。然而為確保為熱環境實驗室依照國際間認可之試驗流程進行實驗量測，並所出具之報告，具備公正性、正確性及可靠性，必須取得具國際性所認同之認證機構所可知實驗室認證。故達成內政部建築研究所性能實驗群熱環境實驗室成為通過 CNLA 相關認證之測試實驗室以及對外營運之目標乃為本研究計畫之主要研究目的。本研究計畫之研究目標著重在熱環境實驗室性能評估與 CNLA 認證兩方面。在性能評估項目方面，本研究首先針對目前熱環境實驗室相關場地配置、硬體設備以及量測儀器等進行整合性規劃，使熱環境實驗室各項相關測試與量測項目可達到獨立性、無互相干擾之影響，並且依據 CNLA 之規定制訂熱環境實驗室品質與管理手冊，依據歷年之研究成果彙整各項量測儀器之標準作業程序，以制訂相關之操作與說明手冊。本計畫第二部份執行內容預計依據 CNLA 申請之相關步驟與準備事項，制訂對外營. 3.

(4) 運之委託測試作業說明書、收費標準、以及其他評鑑所需之表格文件。全力配合內政部建築研究所環境控制組申請 CNLA 實驗室認證，期使建築研究所成為公平、具公信力之單一建築外殼建材之隔熱性能檢測與認證機構。另外依據九十三年度「建築外殼隔熱性能檢測程序標準化之研究」之執行成果，研究團隊發現目前有大量之新開發玻璃材料與建築材料（如再生建材、奈米塗料）等應用在建築物省能上，因此對於此類建材之隔熱性能與玻璃光學性質之量測亦有迫切之需。故發展此新型建材之測試流程與測試平台以應用在內政部建築研究所購置之「建築隔熱性能量測儀器」與「玻璃日光輻射熱取得率量測系統」上亦為本研究之研究目的之一。本計畫之各項新型建材之測試流程與測試平台建立將使得新開發建材應用在建築物省能之效益因為其隔熱性能與玻璃光學性質相關資料之量測而能提供有力之驗證與參考價值。本研究成果藉由熱環境實驗室之認證通過以及正式對外營運接受國內業界委託量測各式建材之隔熱性能與玻璃光學性質不僅對國內建築外殼省能之推展與促進本土化優良建材產業之發展應有相當程度的貢獻，其重要性亦在對於提昇國內經濟發展和達成綠色建築之目標有正面助益。. 二、研究方法與流程本研究為延續九十二年度「建材性能檢測分析實驗研究子計畫(一) - 建築外殼建材之隔熱性能實驗」、「建材性能檢測分析實驗研究子計畫(二) – 玻璃日光輻射熱取得率之評估研究」以及九十三年度「建築外殼隔熱性能檢測程序標準化之研究」的研究成果，主要計畫研究內容著重在熱環境實驗室性能評估與 CNLA 認證兩方面。在性能評估項目方面，本研究首先針對目前熱環境實驗室. 4.

(5) 相關場地配置、硬體設備以及量測儀器等進行整合性規劃，使熱環境實驗室各項相關測試與量測項目可達到獨立性、無互相干擾之影響，並且依據 CNLA 之規定制訂熱環境實驗室品質與管理手冊以及依據歷年之研究成果彙整各項量測儀器之標準作業程序，以制訂相關之操作與說明手冊。再者，本計畫第二部份執行內容預計依據 CNLA 申請之相關步驟與準備事項，制訂對外營運之委託測試作業說明書、收費標準、以及其他評鑑所需之表格文件。全力配合內政部建築研究所環境控制組申請 CNLA 實驗室認證，期使建築研究所成為公平、具公信力之單一建築外殼建材之隔熱性能檢測與認證機構。本研究之研究內容包含下列六項： 1. 熱環境實驗室性能評估。 2. CNLA 實驗室認證申請。 3. 實驗室負責人與專職量測人員之教育訓練。 4. 熱環境實驗室各項儀器之教育訓練教材製作。 5. 對外營運標準作業程序之制訂。 6. 新開發材料之實驗程序與測試平台之建立。. 本研究計畫之研究流程圖如圖 1-1 所示。. 5.

(6) 研究目標. 相關文獻及認證標準之資料收集. CNLA 認證部分. 新開發建材量測平台與測試流程建立. 計畫期末報告之編寫. 計畫結束. 國家標準 CNS 訂定之建議. 儀器教育訓練教材制訂建材. 6. 量測不確定度評估手冊. 實驗室認證標準之教育訓練. 實驗室 CNLA 負責人訓練. 研究流程與步驟. 圖 1-1. 標準作業程序. 實驗室品質手冊實驗室認證規範資訊表暨評鑑紀錄表機構法定證件. 教育訓練部分.

(7) 貳、熱環境實驗室性能評估與 CNLA 實驗室認證申請一、熱環境實驗室性能評估與對外營運標準作業程序之制訂本研究之首要工作乃針對目前熱環境實驗室相關場地配置、硬體設備以及量測儀器等進行整合性規劃，使熱環境實驗室各項相關測試與量測項目可達到獨立性、無互相干擾之影響。目前熱環境實驗室之各項隔熱性能量測儀器與玻璃光學性質量測系統依據性能實驗群之空間與電力使用分配等因素分別設置於性能實驗群 2 樓與 4 樓實驗室。攜帶式熱傳導係數與比容量測儀以及建材隔熱性能量測儀設置於 2 樓實驗室；而固定式熱傳導係數與比容量測儀和玻璃光學性質量測系統設置於 4 樓實驗室。而在人員配置方面，因隔熱性能量測儀器與玻璃光學性質量測系統係同屬於綠建築審查標章中之日常節能範疇內，並且考量儀器操作時間與未來對外營運之量測試件收件數目，目前配置一名實驗室主管、技術主管一名、品質負責人一名與一名專屬實驗室量測技術人員。各項儀器所需之時間、人力以及糧測項目如表 2-1 所示。再者，在 ENVLOAD 計算公式中有關玻璃之日光熱得係數 (SHGC)亦須同時量測玻璃之光學性質與熱學性質。因此，本研究經由實驗所需人力、時間、實驗設備配置以及量測性質等因素而將單一建材隔熱性能量測儀器與玻璃光學性質量測系統歸屬於熱環境實驗室，並且同時申請 CNLA 認證。在對外營運標準作業程序之制訂上，為求性能實驗群內各實驗室管理之一致性，熱環境實驗室之對外營運標準作業程序與「內政部建築研究所性能實驗群使用管理須知」一致，其詳細內容與申請文件請參考附件一。. 7.

(8) 表 2-1 熱環境實驗室各項儀器比較量測時間攜帶式熱傳導係數與比容量測儀. 30 分鐘／件. 量測人力. 量測項目. 1人. 熱傳導係數、熱擴散係數以及體積熱容量等 3 項. 固定式熱傳導係數與比容量測儀. 2 小時／件. 1人. 熱傳導係數、熱擴散係數以及體積熱容量等 3 項. 建材隔熱性能量測儀. 2 天／件. 1人. 熱傳導係數 1 項. 1人. 紫外光/可見光/日光穿透率與反射率. 紫外光/可見光/近紅外光分光光譜儀. 60 分鐘／件. 等6項. 標準書傅利葉轉換遠紅外. 30 分鐘／件. 1人. 線光譜儀標準書. 表面半球輻射率 1 項. 本研究之主要內容為依據 CNLA 申請之相關步驟與準備事項，制訂評鑑所需之表格文件，完成 CNLA 實驗室建置及申請認證。預計於本年度計畫執行期間提出「熱環境實驗室」之中華民實驗室認證體系(CNLA)認證申請，其作業流程如圖 2-1 所示。. 8.

(9) 提出初次認證申請與繳交申請費審查申請資料初訪擬訂評鑑計畫表繳交評鑑費文件審查現場評鑑是. 評鑑費用估價與繳交回報改善措施. 複查. 現場評鑑後三個月內完成否. 實施複查現場複本或書面複查. 現場評鑑後四個月內完成. 申請結果通知／核發證書認證決定評鑑總結報告審查. 圖 2-1. CNLA 申請認證流程. 9.

(10) 二、 NLA 實驗室申請文件品質管理系統因 ISO 9001 之頒佈，已成為國際間在品質管理系統上共通要求之條款。實驗室品質系統實施品質管理所需之組織結構、程序、過程及資源，實驗室應將品質系統予以書面化，而品質系統書面化需詳細至何種程度，以滿足測試結果的品質為原則，在 ISO/IEC 17025 中對書面化詳細之程度無法明確要求，因不同之組織、不同之試驗／校正技術、不同之人員……等因素會有不同之品質系統。書面化的品質系統，即為實驗室運作之書面規定或稱為品質文件，實驗室應將品質系統予以書面化，一般分成三階或四階之文件來呈現，第一階為品質手冊，第二階為程序書，第三階為標準書，第四階為工作指導書，或用其他名稱來定義不同階層文件之名稱，如品保辦法、作業要點、施行細則等。「建材隔熱性能檢測分析實驗室」實驗室應依據 ISO 9001 以及 ISO/IEC 17025，建立實驗室品質系統三階或四階之文件，以作為送審 CNLA 實驗室認證之依據。實驗室認證申請書如附件一所示。第一階至第四階文件撰寫之原則分別敘述如下：－品質手冊（第一階） 1. 確立實驗室之品質政策和能落實執行的品質目標。 2. 原則性之作法敘述，不提及詳細作法。 3. 以索引方式，將第二階文件聯貫，以顯示品質與技術支援系統之關聯性。 4. 明定權責或執行人員。 5. 依據 ISO/IEC 17025 要求條款內容建立。. 10.

(11) －程序書（第二階） 1. 非原則性之作法敘述，而是一實務上作法之說明。 2. 說、寫、作一致。 3. 明確界定程序之範圍，以銜接之方式予以串聯。 4. 可參考現有品質制度 ISO 9001/2 之相對應品質文件。 5. 品質制度宜以“簡單、彈性＂為原則。 6. 溶入實驗室的管理風格及企業文化。－標準書、工作指導書（第三階） 1. 內容詳細程度應考慮工作之複雜性、人員等因素。 2. 試驗標準書依據測試之標準方法，如 CNS 、 ASTM….等。 3. 校正方法標準書大部份無國際規範，可依校正之實務予以撰寫。 4. 儀器操作標準書應以方便指引操作實務與儀器量規操作說明書為原則。第三、四階文件應以實用為原則，減少人為操作之彈性差異。. 三、實驗室品質手冊本研究照依 ISO/IEC 17025 之規定以及性能實驗群各實驗室 CNLA 認證文件討論會議之決定，制訂「建材隔熱性能檢測分析實驗室」品質手冊與「實驗室」品質手冊，其實驗室品質手冊可分為下列章節：. 11.

(12) 表 2-2 實驗室品質手冊之架構第0章第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第 10 章第 11 章第 12 章第 13 章第 14 章第 15 章第 16 章第 17 章第 18 章第 19 章第 20 章第 21 章第 22 章第 23 章. 前言組織品質系統文件管制委託服務案件審查外包服務與供應品之採購客戶服務抱怨不符合測試工作之管制矯正措施預防措施記錄管制內部稽核管理審查人員設施和環境條件方法確認設備量測追溯性抽樣測試處理測試結果之品質保證結果報告. 「建材隔熱性能檢測分析實驗室」品質手冊前三章內容如下所述：. 12.

(13) 內政部建築研究所性能實驗群建材隔熱性能檢測分析實驗室品質手冊. 版本. 1.0. 發行日期. 94.08.01. 頁次. 1/34. 主題：前言 0.前言. 0.1 目的為本手冊係依據 ISO/IEC 17025 (1999) 編撰而成，本手冊經核定後頒布實施。 0.2 適用範圍本手冊適用於內政部建築研究所性能實驗群建材隔熱性能檢測分析實驗室提供之實驗室檢測服務。 0.3 參考資料 0.3.1 ISO/IEC 17025 校正及測試實驗室能力一般要求 0.3.2 文件及資料管制作業程序(QP0-02) 0.4 內容 0.4.1 作業手冊之定位本品質手冊說明本實驗室之品質系統，適用於本實驗室提供顧客需求之專業服務，使能提供品質一致的服務，為本實驗室品質系統之最高原則。 0.4.2 作業手冊之修定為維持實驗室品質系統的有效性與適合性，本手冊得視實際狀況檢討修訂。主要修訂時機為品質系統發生變動時，如適切性不良、流程改變等因素。 0.4.3 作業手冊之分發本作業手冊經核定後，置於實驗室運作之重要場地，實驗室執行業務人員可經由文件管理人員參考經核准之最新版本文件。. 13.

(14) 1. 組織 1.1 目的說明實驗室之任務、組織及職責。 1.2 適用範圍適用於建材隔熱性能檢測分析實驗室及相關所有人員、事務。 1.3 參考資料 1.3.1 ISO/IEC 17025 (1999)4.1 1.3.2 客戶資訊保密作業程序(QP-01) 1.3.3 矯正措施處理作業程序(QP-08) 1.3.4 預防措施處理作業程序(QP-09) 1.3.5 報告審核發行管制作業程序(QP-24) 1.4 管理要求 1.4.1 實驗室之服務本實驗室目前擁有針對目前各種建材產品之隔熱性能所必須進行檢測之儀表設備，包括：攜帶式熱傳導係數與比容量測儀、建材隔熱性能量測儀器、固定式熱傳導係數與比容量測儀。未來可進行之檢測分析項目，包括單一建材隔熱性能檢測、玻璃光學性質量測。本實驗室預定向「中華民國實驗室認證體(CNLA)」提出申請認證。若順利獲得通過，本實驗室將以客觀超然之立場，接受各界委託執行建材隔熱性性能檢測服務。 1.4.2 組織系統內政部建築研究所分成安全防災組、環境控制組、綜合規劃組及工程技術組四組，建材隔熱性能檢測分析實驗室屬於環境控制組建築性能實驗群之下運作，組織系統如下圖 2-2 所示。. 14.

(15) 內政部建築研究所. 工程技術組. 綜合規劃組. 安全防災組. 環境控制組. 防火實驗群. 性能實驗群. 材料實驗群. 人工光與自然光實驗室. 大尺寸及小尺寸建材逸散實驗室. 再生綠建材檢測實驗. 建築音響實驗室. 熱環境實驗室. 衛生管路實驗室. 圖2-2 內政部建築研究所性能實驗群相關組織系統 1.4.3 實驗室組織架構建材隔熱性能檢測分析實驗室之人員組織架構如下圖 2-3 所示，實驗室主管、品質主管、報告簽署人、技術主管及執行檢測人員為建築研究所編制人員，或採用替代役人員、委外計畫執行。工作職責由環境控制組性能實驗群實驗室主管核定並指派實驗室之工作職掌。. 15.

(16) 環境控制組性能實驗群隔熱性能檢測分析實驗室. 技術主管. 品質主管. 檢測工程師. 行政人員. 圖 2-3 內政部建材研究所隔熱性能檢測分析實驗室組織架構附註：. 1. 本實驗室由環境控制組性能實驗群負責人為實驗室主管。 2. 實驗室報告簽署人由實驗室主管指派。 3. 實驗室品質主管、技術主管由實驗室主管指派。 4. 實驗室重要人員均應設定職務代理人。 1.4.4 實驗室設管理與檢測人員具有權力與資源以執行其職務，鑑別偏離品質系統或執行試驗程序，及採取行動預防或減少偏離。 1.4.5 實驗室管理階層及人員，免於不利其工作品質之內外部不法的商務、財務及其他壓力影響。 1.4.6 實驗室依「客戶資訊保密作業程序」確保客戶機密資料與財產權。 1.4.7 實驗室依「矯正措施處理作業程序」及「預防措施處理作業程序」以避免運作偏離品質系統或作業程序。 1.4.8 實驗室為避免外界的干擾，對試驗結果之整體性，公正性或其試驗之能力產生疑慮，實驗室訂定「報告審核發行管制程序」。 2.品質系統 2.1 目的. 16.

(17) 說明本實驗室之品質系統。 2.2 適用範圍適用於建材隔熱性能檢測分析實驗室及相關所有人員。 2.3 參考資料 ISO/IEC 17025 (1999)4.2 2.4 管理要求 2.4.1 品質政策及聲明 1.品質政策：以創新、公正的服務，滿足客戶的要求。 2.品質政策聲明：品質政策為本實驗室經營之精神，以創新為動力，滿足客戶需求；以公正的服務展現專業，落實品質政策。 2.4.2 本實驗室之品質目標以公正高品質的服務，客戶訴怨每年不超過五件。 2.4.3 品質文件架構本實驗室品質文件架構如圖 2-4 所示，相關文件共分為三階段，第一階段為品質手冊，敘述本實驗室品質整體概況及規範等。第二階為品質作業程序，為有效執行品質系統各要項之作業依據。第三階為標準書，為衍生自作業程序之作業文件．對相關作業做更具體之說明，以有效執行相關作業。本實驗室品質文件以書面版發行為正式版本。品質手冊程序書標準書. 圖 2-4 品質系統文件 3.文件管制 3.1 目的. 17.

(18) 說明本實驗室之文件管制，建立與維持各種程序，以管制構成其品質系統之所有文件。 3.2 適用範圍適用於建材隔熱性能檢測分析實驗室及相關所有人員。 3.3 參考資料 3.3.1 ISO/IEC 17025 (1999)4.3 3.3.2 文件及資料管制作業程序(QP-02) 3.4 管理要求 3.4.1 凡作為品質系統的一部分，而發行至實驗室內人員之所有文件，在發行前應由被授權人員審查與核准使用。用以鑑別品質系統中之文件最新修正狀況之文件總覽表或相當的文件管制程序，予以建立且易供人查閱，以防止誤用無效與(或)過時之文件。 3.4.2 對實驗室有效運作非常重要之所有場所，均備有經核准版本之適當文件。 3.4.3 文件經定期審查，並視需要加以修訂，以確保持續地適用且符合實際要求。 3.4.4 失效或過時文件應迅速自發行單位或使用場所移走，否則就應設法保證不致被誤用。 3.4.5 為法律或知識保存目的而保留之過時文件，應予以適當標明。 3.4.6 實驗室產生之品質系統文件應有唯一地識別。 3.4.7 實驗室依據「文件管制與維持作業程序」，用以敘述文件變更及執行與管制。. 四、二階實驗室文件內容規劃與訂定實驗室品質系統予以書面化，共分成兩階段，第一階的品質手冊，第二階為技術作業程序書；此程序書並非原則性之作法敘述，而是一實務上作法之說明，其說、寫、作需完全一致，透過明確界定程序之範圍，以銜接之方式予以串聯。第二階程序書將. 18.

(19) 包括參考現有品質制度 ISO 9001/2 之相對應品質文件及融入實驗室的管理風格及建研所之文化特色，擬定之二階文件如表 2-3 所示。表 2-3 「建材隔熱性能檢測分析實驗室」二階文件編定內容文件編號 QP-01 QP-02 QP-03 QP-04 QP-05 QP-06 QP-07 QP-08 QP-09 QP-10 QP-11 QP-12 QP-13 QP-14 QP-15 QP-16 QP-17 QP-18 QP-19 QP-20 QP-21 QP-22 QP-23 QP-24. 文件名稱客戶資訊保密作業程序文件及資料管制作業程序委託服務案件作業程序採購管制作業程序客戶服務作業程序客戶抱怨處理作業程序不符合測試工作管制作業程序矯正措施處理作業程序預防措施處理作業程序紀錄管制作業程序內部品質稽核作業程序管理審查作業程序人員教育訓練管制作業程序作業環境管制作業程序安全衛生管制作業程序人員出入管制作業程序方法確認管制作業程序特准案件處理作業程序量測不確定度評估作業程序儀器設備管制作業程序量測追溯性管制作業程序測試件接收及處理作業程序測試結果品保作業程序報告審核發行管制作業程序. 版次 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0. 本研究計畫依據實驗室品質手冊之內容，目前共訂定 24 個品質與技術作業程序書，每個品質與技術作業程序書之制訂均參考 ISO 9001 以及相關參考文獻之品質與技術作業程序書規定，並且依照目前性能實驗群之人力分配而加以調整修訂。. 五、三階實驗室文件內容規劃與訂定. 19.

(20) 除了實驗室基本運作之原則性一、二階文件外，本研究訂定如表所示之四項儀器之標準書，其內容考慮工作之複雜性、人員等因素，以儀器量規操作說明書為原則，並且匯入各量測儀器依據測試之標準方法，如 CNS、 ASTM….等，第三階文件應以實用為原則，減少人為操作之彈性差異。. 表 2-4 「建材隔熱性能檢測分析實驗室」三階文件編定內容文件編號. 文件名稱. 版次. QS-01. 建材隔熱材料之隔熱性能試驗法─熱流計法標. 1.0. 準書 QS-02. 建材隔熱材料之隔熱性能試驗法─暫態法標準. 1.0. 書 QS-03. 紫外光/可見光/近紅外光分光光譜儀標準書. 1.0. QS-04. 傅利葉轉換遠紅外線光譜儀標準書. 1.0. 20.

(21) 玻璃光學性能之紫外光、可見光及太陽熱能穿透率／反射率檢測紀錄樣品名稱：清色非節能玻璃 1.委託單位名稱：○○有限公司 2.樣品編號： 931022-1 試驗日期： 93 年 10 月 22 日 3.測試設備：LUMDA 900 型分光光譜儀 4.校正與測試程序：依據「LUMDA 900 型分光光譜儀標準書」。 5.環境條件：溫度 25 ℃ 濕度 65 %(RH) 6.方法確認： ■CNS 12381-R3161. □ISO 9050 □JIS R3106 □DIN EN410 量測項目 (A、B、C…). 儲存檔案名稱. A. C:\data\940515-1-UVG.xls. 1. 10×10×0.6 10×10×0.6. B. C:\data\940515-1-UVR.xls. 1. 10×10×0.6. C. C:\data\940515-1-VG.xls. 1. 10×10×0.6. D. C:\data\940515-1-VR.xls. 1. 10×10×0.6. E. C:\data\940515-1-TG.xls. 1. 10×10×0.6. F. C:\data\940515-1-TR.xls. 測試編號. 長×寬×厚（cm×cm×cm）. 1. 2 2 2 2 2 2 2 量測項目： A：紫外線穿透率 D：可視光反射率. B：紫外線反射率 C：可視光穿透率 E：日光穿透率 F：日光反射率. 檢測人員：技術主管：. 實驗室主管：. 21. 備註.

(22) 玻璃光學性能之紫外光、可見光及太陽熱能穿透率／反射率檢測紀錄 1.委託單位名稱：○○有限公司樣品名稱：清色非節能玻璃 2.樣品編號： 931022-1 試驗日期： 93 年 10 月 22 日 3.測試設備：傅利葉轉換遠紅外線光譜儀 4.校正與測試程序：依據「傅利葉轉換遠紅外線光譜儀標準書」。 5.環境條件：溫度 25 ℃ 濕度 65 %(RH) 6.方法確認： ■CNS 12381-R3161. □ISO 9050 □JIS R3106 □DIN EN410 測試編號. 量測表面說明. 儲存檔案名稱. 1. 正面. C:\data\940515-1-FTIR.xls. 1. 反面. C:\data\940515-1-FTIR.xls. 2 2 3 3 4 4 5 5. 檢測人員：技術主管：. 實驗室主管：. 中華民國 94 年 ○○ 月○○ 日. 22. 備註.

(23) 內政部建築研究所性能實驗群 Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior 地址：711 台南縣歸仁鄉六甲村中正南路一段 2496 號電話：(06)3300508 傳真：(06)3300480. 玻璃光學性能量測. 試驗報告. 試驗日期︰ 94 年 09 月 08 日報告書編號︰ T-05-00021. 樣品名稱︰玻璃（A-1）委託編號︰ T0594002 委託單位︰ ○○有限公司客戶地址：○○縣○○市○○路○○巷○○號○樓 z z z z z. 上項樣品經本實驗群試驗，報告含封面附頁共 2 頁。使用本報告時須整份使用，分離使用無效，不得任意摘錄。本試驗報告僅對委託試驗樣品負責。本報告僅供參考，不得作為商業廣告或訴訟之用。「內政部建築研究所性能實驗群」稱謂，不得在任何廣告、傳單或產品宣傳文件上使用。 z 以下是唯一被授權使用文字：「所標示之性能是由內政部建築研究所性能實驗群，根據 ■CNS 12381-R3161. □JIS R3106 □DIN EN410. □ISO 9050. 試驗所得」。. 性能實驗群負責人中華民國 94 年 ○○ 月○○ 日. 23.

(24) 參、教育訓練實施與訓練教材訂定為使實驗室之正常營運得以上軌道，在內部人員教育訓練方面，本計畫預期完成各項儀器之教育訓練教材以及建立儀器量測技術教育訓練課程，以協助熱環境實驗室相關人員熟悉各項設備之操作，使得熱環境實驗室各項儀器之操作與維修人員不至於出現因人員流動而產生儀器操作人員斷層問題。. 一、量測儀器理論與操作訓練本計畫針對熱環境實驗室之各項量測設備操作、量測理論與精確度以及相關之國際標準訂定本年度熱環境實驗室之教育訓練課程。本年度熱環境實驗室預定之教育訓練課程如下所示： 1. 建材隔熱性能量測原理與儀器設備解說。 2. 建材隔熱性能量測各國規範講解、儀器操作與數據分析計算解說。 3. 玻璃光學量測原理與儀器設備解說。 4. 玻璃光學量測各國規範講解與數據分析計算解說。 5. 熱環境實驗室量測不確定度原理、估算與解說。 6. 玻璃光學模擬軟體操作本計畫業已完成下列之教育訓練課程： 1. 建材隔熱性能量測儀器設備解說：2 場，講師：李訓谷，. 蔡介峰。 2. 玻璃光學量測原理與儀器設備解說：2 場，講師：李訓谷，. 蔡介峰。 3. 「紫外線/可見光分光光譜儀、FT-IR 分析」，講師：張專. 員文坤（Perkin Elmer 公司技術專員） 24.

(25) 4. 玻璃光學量測各國規範講解與數據分析計算解說，講. 師：李訓谷。 5. 熱環境實驗室量測不確定度原理、估算與解說，講師：. 李訓谷，蔡介峰。 6. 玻璃光學模擬軟體操作，講師：李訓谷。. 二、量測儀器教育訓練教材本研究彙整「建築外殼性能檢測分析研究」、「建材性能檢測分析實驗研究」以及「建築外殼隔熱性能檢測程序標準化之研究」等計畫之研究成果，建立熱環境實驗室中建築外殼隔熱性能檢測與玻璃日光輻射熱取得率之量測等各項儀器之教育訓練教材。本研究業已完成如下教育訓練講義與多媒體教材之製作： 1. 「攜帶式熱傳導係數與比容量測儀」教育訓練講義與多媒體教材。 2. 「建材隔熱性能量測儀: Unitherm 2022」教育訓練講義與多媒體教材。 3. 「固定式熱傳導係數與比容量測儀」教育訓練講義與多媒體教材。 4. 「紫外光/可見光/近紅外光分光光譜儀」教育訓練講義與多媒體教材。 5. 「玻璃表面半球輻射率量測儀器 FT-IR」教育訓練講義與多媒體教材。 6. 「玻璃光學量測各國規範講解與數據分析計算」教育訓練講義與多媒體教材。 7. 「量測不確定度評估之方法與程序」教育訓練講義與多媒體教材。 25.

(26) 8. 「建材隔熱性能量測原理」教育訓練講義與多媒體教材。本研究計畫所完成之教育訓練教材經過實際教育訓練以及相關人員實際進行操作與演練，並且以原廠提供之標準試件為標準，進行修正以達到日後對外營運之依據。. 26.

(27) 肆、新開發材料之實驗程序與測試平台之建立為使熱環境實驗室於對外營運之後對於各式建築材料之量測不受限於材料本身之尺寸、性質等非儀器操作之限制因素，本研究計畫另一研究重點為建立新開發材料之實驗程序與測試平台。今年度共計發展砂質材料測試平台（攜帶式與固定式）以及隔熱膜光學性質量測等兩種。. 一、砂質材料測試平台隨著綠建築標章之頒佈與政府在綠建材之推廣，在建築外牆之材料使用上已逐漸使用具有環保、再生且具有隔熱效果之材料。然而目前此類新開發建材應用在建築外牆上必須先了解其原物料之物理性質（如密度、熱傳導係數、強度等）方能評估此類材料應用在建築外牆之可行程度。因此本研究計畫依據現今熱環境實驗室僅能測量塊狀建材之現況，發展砂質材料之測試平台。砂質材料測試平台如圖 4-1 所示，為透明壓克力板製作之圓柱，尺寸為直徑公分、高度公分。圓柱外部設有高度標尺可量測出待測砂質試件之高度與體積。砂質材料測試平台可適用於攜帶式與固定式熱傳導係數與比容量測儀上；在攜帶式熱傳導係數與比容量測儀之量測上除了可作為砂質材料之承載容器外，由於砂質材料測試平台之材質為透明壓克力板，因此可輕易量測出受測材料之體積並且可以進一步透過重量的量測求得砂質材料之含水率。再者，此測試平台可明確固定探针之位置。表 4-1 為利用砂質材料測試平台量測黑砂之量測結果。其量測出之隔熱性能平均值均在儀器誤差範圍之內。目前本研究業已完成黑砂、矽沼土、泡沫玻璃等三種砂質材料隔熱性能量測，其量測結果請參照九十四年「單一建築材料隔熱性能資料庫之建立」計畫報告。. 27.

(28) 表 4-1 黑砂隔熱性能之量測結果實驗編號. λ （w/mk）. Cρ (10 J/m3.k). -6. α (10 J/m3.k). 溫度 (°c). 1. 0.244. 1.46. 0.167. 27.96. 2. 0.247. 1.49. 0.165. 27.28. 2. 0.278. 1.52. 0.183. 26.33. 6. 圖 4-1 砂質材料隔熱性能量測平台. 二、隔熱膜之測試平台隨著建築物節能指標之推行，目前在建築物上所採用之玻璃多已使用具有高隔熱效能之雙層玻璃或膠合玻璃。甚至玻璃廠商在雙層玻璃中另外裝設高透光性且高隔熱性之隔熱膜，使得玻璃應用在現代建築物上可兼具其美觀、日光運用以及建築節能之功用。有鑑於此，本研究於計畫執行期間亦針對熱環境實驗室之「紫外光/可見光/近紅外光分光光譜儀」與「玻璃表面半球輻射率量測. 28.

(29) 儀器 FT-IR」兩台光學量測儀器在隔熱膜光學性質量測上進行可行性分析與探討，進而發展熱環境實驗室在隔熱膜光學性質量測之能力。隔熱膜光學性質之測試平台主要是建立可將隔熱膜固定於量測儀器上之固定框架，此固定框架之外框尺寸為 12 公分×12 公分，內框尺寸為 10 公分×10 公分，可使隔熱膜垂直固定於量測儀器上。如圖 4-2 所示。表 4-2 為利用隔熱膜光學性質之測試平台之量測結果。其量測出之光學性能平均值均在儀器誤差範圍之內。目前本研究業已完成種汽車隔熱膜之光學性能量測，其量測結果請參照九十四年「單一建築材料隔熱性能資料庫之建立」計畫報告。. 表 4-2 隔熱膜光學性質之量測結果試件名稱. 3M 8702 3M 8702 3M 3001 3M 3001 3M 8801 3M 8801 3M 8803 3M 8803. 正面反面正面反面正面反面正面反面. 可視光. 太陽熱能. 紫外線. 透射率 %. 反射率 %. 透射率 %. 反射率 %. 透射率 %. 36.98 37.02 5306 52.92 36.16 36.30 18.05 18.18. 24.03 19.16 27.65 24.34 6.29 9.18 27.15 11.69. 34.38 34.41 42.33 42.25 50.10 50.22 20.29 20.30. 23.57 19.84 37.80 35.59 7.15 9.26 27.74 15.45. 0.35 0.30 6.33 6.59 1.36 1.31 0.14 0.14. 29.

(30) 圖 4-2(a) 隔熱膜光學性質量測平台 (透射率量測). 圖 4-2(b) 隔熱膜光學性質量測平台 (反射率量測). 30.

(31) 伍、結論與建議事項本研究於計畫執行期間，業已完成 CNLA 實驗室認證第一～三階申請文件，並且經由性能實驗群之同仁進行操作流程可行性驗證，現已送出 CNLA 量測實驗室認證之申請。另外針對熱環境實驗室之性能評估上將建材隔熱性能量測以及玻璃光學性能量測兩部分進行統合，使得在熱環境實驗室在 CNLA 實驗室認證項目上除原先規劃之建材隔熱性能量測外，令加入玻璃光學性質量測認證項目。再者，本研究完成熱環境實驗室多項相關量測儀器操作與量測原理之教訓訓練教材制訂及舉辦教育訓練課程，並且依據現階段熱環境實驗室之量測系統發展新開發材料之實驗程序與測試平台。本研究研究結果如下： 1. 完成熱環境實驗室建材隔熱性能與玻璃光學性能量測之 CNLA 實驗室認證第一～三階申請文件。 2. 完成 8 項儀器設備教育訓練。 3. 完成 8 項教育訓練講義與多媒體教材。 4. 完成 2 項新開發材料之測試平台。. 後續研究建議：本研究計畫延續上年度之「建築外殼隔熱性能檢測程序標準化之研究」計畫，針對內政部建築研究所性能實驗群熱環境實驗室之建築外殼隔熱性能檢測與玻璃日光輻射熱取得率之量測裝置進行 CNLA 實驗室認證申請。並且發展新開發材料之測試程序。本研究計畫雖如期完成 CNLA 實驗室認證申請，並制定相關教育訓練教材與開發新建材之測試程序，惟建議下列事項以使熱環境實驗室於建材隔熱性能與玻璃光學性能量測方面更具公信力與可靠性。 1. 目前建材隔熱性能僅能量測塊狀物質以及砂質材料之隔熱性能，然而在隔熱膜之日光輻射熱取得率（SHGC）與遮蔽係數. 31.

(32) （SC）計算上，必須同時擁有隔熱膜之熱學與光學性質數據。因此建議性能實驗群採購可量測性能實驗群採購可量測薄膜之隔熱性能儀器，以量測如隔熱膜、隔熱塗料之隔熱性能。 2. 針對隔熱膜之光學性質量測標準方面，CNS 並無相關之量測標準，建議日後可針對隔熱膜之光學性質量測標準上，參考世界各國相關之標準，制訂 CNS 之隔熱膜光學性質量測標準，並利用熱環境實驗室之相關儀器進行驗證。. 32.

(33) 主要參考文獻 1. 蕭江碧、林憲德和陳寒濤， “建材性能檢測分析實驗研究─子計劃. 1.建築外殼建材隔熱性能實驗”，內政部建築研究所研究計劃成果報告，民國 91 年。 2. 蕭江碧、林憲德和陳寒濤，“建材性能檢測分析實驗研究─子計劃 1.. 建築外殼建材之隔熱性能評估研究”，內政部建築研究所研究計劃成果報告，民國 92 年。 3. 陳瑞鈴、楊冠雄、林憲德、李訓谷，“建築外殼隔熱性能檢測程序標. 準化之研究”，內政部建築研究所研究計劃成果報告，民國 93 年。 4. 陳文卿、楊奉儒，“再生綠建材技術開發與推廣應用（二）”，內政. 部建築研究所補助研究報告，民國 93 年。 5. 蕭江碧、江哲銘，“小尺寸建材揮發性有機物實驗室 CNLA 認證取得. 之研究”，內政部建築研究所研究計劃成果報告，民國 92 年。 6. 汪偉杰、陳文祈、黃清毅，“風雨試驗館 CNLA 實驗室認證取得之研. 究”，內政部建築研究所研究計劃成果報告，民國 9 1 年。 7.. 古瓊忠，品質管制與檢驗—國際標準 ISO 17025 實驗室品質與技術，全華科技圖書股份有限公司，民國 9 1 年。. 8. “中華民國實驗室認證體系實驗室認證服務手冊”，財團法人全國認證. 基金會，中華民國 92 年 10 月 13 日。 9. “中華民國實驗室認證體系實驗室認證共通規範”，財團法人全國認證. 基金會，中華民國 90 年 02 月 01 日。 10. “中華民國實驗室認證體系溫度與熱測試領域認證特定規範”，財團法. 人全國認證基金會，中華民國 92 年 01 月 17 日。. 33.

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