室內電磁環境對人體健康之影響與對策評估計畫

(1)

室內電磁環境對人體健康之影響

與對策評估計畫

受委託單位：社團法人台灣綠建築發展協會

研究主持人：廖子源

共同主持人：張又升

專任助理：羅玉賢

兼任助理：汪潔音、潘華龍

研究期程：中華民國 106 年 5 月至 106 年 12 月

計畫經費：新臺幣 113 萬 6 千元

內政部建築研究所業務委託計畫報告

中華民國 106 年 12 月

（本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關意見）

(2)

(3)

目錄... I 表目錄... V 圖目錄... VII 摘要... IX 第一章緒論... 1 第一節生活中的電磁波環境 ... 1 1-1.1 電磁波環境無所不在 ... 1 1-1.2 人造電磁波污染嚴重化 ... 2 1-1.3 人造電磁波污染逐漸受到各國重視 ... 3 第二節電磁波的環境風險 ... 4 1-2.1 電磁波對人體生理的影響與變化 ... 4 1-2.2 電磁波污染的特徵與生態衝擊 ... 4 1-2.3 電磁波污染的理性溝通與環境風險預防 ... 5 第三節電磁波防護原理與技術 ... 6 1-3.1 屏蔽防護技術 ... 6 1-3.2 接地防護技術 ... 6 1-3.3 吸收防護技術 ... 7 1-3.4 距離防護技術 ... 7 1-3.5 其他安全防護習慣 ... 7 第四節研究步驟與流程 ... 8 第五節電磁波範圍說明 ... 9 第二章建築物與電磁波... 11 第一節現代建築的電磁波環境 ... 11 2-1.1 更多的設備、更高的風險 ... 11 2-1.2 智慧建築與資通訊設備 ... 11 2-1.3 如何避免電磁波風險 ... 11 2-1.4 居家環境的電磁波預防措施 ... 12 第二節各國低頻電磁波的規範值 ... 12 2-2.1 制定規範值的目的 ... 12 2-2.2 各國低頻電磁波規範 ... 13 第三節健康住宅的電磁波 ... 17 2-3.1 生機建築理論與健康住宅 ... 17 2-3.2 睡眠區需要更重視電磁波風險 ... 19 第四節電磁波與建築接地 ... 21 2-4.1 建築物接地 ... 21

(4)

2-4.2 建築物接地與電磁波 ... 22 第三章建築物電磁波量測... 23 第一節低頻電磁波測量 ... 23 3-1.1 發生源的特性 ... 23 3-1.2 測量時間 ... 24 3-1.3 測量距離 ... 24 3-1.4 測量干擾 ... 24 第二節低頻頻譜分析儀介紹 ... 25 3-2.1 儀器規格介紹 ... 25 3-2.2 操作模式介紹 ... 26 3-2.3 頻譜儀分析原理 ... 28 3-2.4 頻譜分析儀使用方法 ... 28 第三節電器設備電磁波測量方法 ... 29 3-3.1 量測時間的考量 ... 29 3-4.2 量測距離的考量 ... 29 3-4.3 測量高度的考量 ... 30 3-4.4 居家電器設備實測方式 ... 30 第四節家用電器電磁波測量結果 ... 31 3-4.1 居家電器設備測量數據 ... 31 3-4.2 居家電器設備測量數據討論 ... 32 第五節建築物空間測量方法 ... 35 3-5.1 量測時間的考量 ... 35 3-5.2 量測高度的考量 ... 35 3-5.3 量測干擾考量 ... 35 3-5.4 佈點方式 ... 35 3-5.5 空間平均值計算方式 ... 36 第六節建築物接地電阻測量方法 ... 39 3-6.1 建築物接地電阻 ... 39 3-6.2 測量原理 ... 40 第七節接地電阻儀器介紹 ... 41 3-7.1 接地電阻 Fluke 1632 儀器規格 ... 41 3-7.2 接地電阻儀使用方法 ... 42 第八節空間電磁波測量結果 ... 43 3-8.1 案例一空間量測結果 ... 43 3-8.2 案例二空間量測結果 ... 46 3-8.3 案例三空間量測結果 ... 49 3-8.4 案例四空間量測結果 ... 51 3-8.5 案例五空間量測結果 ... 53

(5)

3-8.6 案例六空間量測結果 ... 55 3-8.7 案例七空間量測結果 ... 57 3-8.8 案例八空間量測結果 ... 60 3-8.9 案例九空間量測結果 ... 63 3-8.10 案例十空間量測結果 ... 66 第九節討論與分析 ... 69 3-9.1 居家電器常忽略的高電磁波風險 ... 69 3-9.2 智慧建築與一般建築物的電磁波比較 ... 71 第四章電磁波與人體健康... 75 第一節電磁波對人體健康的影響 ... 75 4-1.1 電磁波對人體的危害 ... 76 4-1.2 極低頻電磁波對人體健康的影響 ... 76 第二節電磁波人體試驗 ... 79 4-2.1 自律神經功能 ... 79 4-2.2 心率變異性與健康 ... 79 4-2.3 人體試驗申請與教育訓練 ... 81 第三節人體試驗流程 ... 82 4-3.1 規劃電磁場檢測環境 ... 82 4-3.2 受測者條件 ... 85 4-3.3 檢測流程 ... 85 第四節研究結果分析與討論 ... 87 第五章電磁波防護... 93 第一節建築物室內電磁波防護 ... 93 5-1.1 建築物電磁波防護目的 ... 93 5-1.2 建築物電磁波防護設計 ... 93 第二節居家生活電磁波防護 ... 94 第三節各種電磁波防護技術與原理 ... 95 第六章結論與建議... 149 第一節結論 ... 149 第二節建議 ... 150 附錄... 153 參考書目... 177

(6)

(7)

表目錄

表 1-1 人為的電磁波來源 ... 2 表 2-1 各國低頻電磁波規範值 ... 16 表 2-2 SBM 標準電磁場標準分級 ... 20 表 3-1 SPECTRAN® NF-3020 規格 ... 25 表 3-2 頻譜分析儀操作模式 ... 27 表 3-3 常見家用電器設備量測結果 ... 31 表 3-4 單一空間量測結果 ... 37 表 3-5 複雜空間與增設測點空間量測結果 ... 38 表 3-6 Fluke 1623 接地電阻規格 ... 41 表 3-7 Fluke 1623 接地電阻儀使用方法 ... 42 表 4-1 HRV(心率變異)檢測分析表 ... 88 表 5-1 電磁波防護技術總表 ... 96

(8)

(9)

圖目錄

圖 1-1 研究流程圖 ... 8 圖 2-1 良好的建築物接地設計可有效降低低頻電磁波 ....錯誤! 尚未定義書籤。 圖 2-1 正確的接地工程施工後需進行電阻量測，以確保功效錯誤! 尚未定義書 籤。圖 3-1 基本波、諧波 ... 23 圖 3-2 連續波、脈衝波 ... 23 圖 3-3 頻譜儀分析原理 ... 28 圖 3-4 儀器架設示意圖 ... 30 圖 3-5 家用電器設備磁場量測橫條圖 ... 32 圖 3-7 增設測點示意圖 ... 37 圖 3-8 TT 接地系統 ... 40 圖 3-9 Fluke 1623-2 接地電阻測試儀 ...錯誤! 尚未定義書籤。 圖 3-10 案例一空間測量結果 ...錯誤! 尚未定義書籤。 圖 3-11 案例一住宅電磁波熱點照片 ... 45 圖 3-12 案例二空間測量結果 ... 47 圖 3-13 案例二住宅電磁波熱點照片 ...錯誤! 尚未定義書籤。8 圖 3-14 案例三空間測量結果 ... 49 圖 3-15 案例三住宅電磁波熱點照片 ... 50 圖 3-16 案例四空間測量結果 ... 51 圖 3-17 案例四住宅電磁波熱點照片 ... 52 圖 3-18 案例五空間測量結果 ... 53 圖 3-19 案例五住宅電磁波熱點照片 ... 54 圖 3-20 案例六空間測量結果 ... 55 圖 3-21 案例六住宅電磁波熱點照片 ... 56 圖 3-22 案例七空間測量結果 ... 58 圖 3-23 案例七住宅電磁波熱點照片 ... 59 圖 3-24 案例八空間測量結果 ... 61 圖 3-25 案例八住宅電磁波熱點照片 ... 62 圖 3-26 案例九空間測量結果 ... 64 圖 3-27 案例九住宅電磁波熱點照片 ... 65 圖 3-28 案例十空間測量結果 ... 67 圖 3-29 案例十住宅電磁波熱點照片 ... 68 圖 3-30 常忽略的高電磁波熱點照片 ... 70 圖 3-31 智慧建築的電磁波熱點照片 ... 73 圖 3-32 智慧建築使用具有屏蔽性能的金屬管件與金屬配線盒 ... 73 圖 4-1 心率變異曲線圖 ... 81

(10)

圖 4-2 腕式生理監測器（心率變異性評估） ... 82 圖 4-3 同意人體研究試驗證明書 ... 83 圖 4-4 人體試驗研究倫理講習訓練證明書 ... 84 圖 4-5 檢測空間環境設置圖 ... 85 圖 4-6 HRV(自律神經功能總活性)檢測分析圖 ... 92 圖 4-7 LF(交感神經活性)檢測分析圖 ... 93

(11)

摘要

關鍵詞：低頻電磁波、接地、電磁波防護、自律神經、心律變異性一、研究緣起現代建築之室內環境，為因應舒適便利、安全管理、居家照護、通訊娛樂等時代需求，各類電器設備的數量隨之大增，電器設備的數量與種類早已非過往早期建築物的傳統規模。而大量增加的電子、通信、監控設備，其用電安全及所產生的電磁波干擾，對於人體健康恐存在不確定程度之影響。電磁波的健康風險雖然目前尚未有定論，但許多先進國家研究機構早已規範相關的環境電磁波安全建議值。本研究擬以建築低頻電磁波（室內佈線、電氣設備與其造成之相關電磁環境）進行相關先期研究。二、研究方法及過程本研究蒐集各國最新的低頻電磁波規範建議值以供我國參考，並利用電磁波頻譜分析儀、接地檢測計、接地電阻量測儀等設備量測常用電器使用時產生之低頻電磁波值與抽樣調查既有建築物接地現況與評估其電磁波環境熱點。本研究另申請進行人體試驗，利用心律變異性生理監測儀，進行自律神經與交感神經在環境電磁場變化條件下的差異性分析，以環境醫學角度檢測人體在不同電磁環境產生之生理與心理變化。最後並整理各項電磁波防護技術提供使用者與建築物改善電磁波環境、減低健康風險之參考。三、重要發現電器設備在有效接地的情況下，低頻環境電場有大幅度的改善（量測值幾乎降為零），但環境磁場的變化則較不明顯。而從我國既有建築的接地現況調查發現，近年新建的建築物室內配線都使用三孔電源插座並有確實接地（接地電阻量測情況均為良好）。同時亦發現老舊的建築物，110V電源插座皆採用二孔形式，

(12)

其插座端並未正確接地，但是老舊建築物若同時設有220V電源插座者，所調查之案例均有進行接地，顯見過去舊建築物在110V電源插座的接地施工上有便宜行事的陋習。智慧建築有更高的自動化與資訊化，在建築設備、室內配線與弱電工程上比一般建築的造價高。但相對於一般建築物，智慧建築會使用更為嚴謹、系統化的室內佈線與建築物接地技術。實際於現場環境進行空間電磁波量測，可發現智慧建築在低頻電磁波的影響沒有比一般建築來的高，不過此部份不包括無線射頻的高頻電磁波量測。另外由心率變異性的人體試驗結果顯示，發現自律神經總活性(HRV)及交感神經活性(LF)在環境電場變化的情況下會有對應的變化。但是此項實驗檢測僅限短時間前後的檢測比對，不是長時間的觀察，所以還暫時無法下結論認為電磁波對人體健康有所妨害；仍須進行長期觀察。四、主要建議事項根據研究發現，本研究針對室內低頻電磁環境對人體健康之影響與對策，提出下列具體建議。以下分別從立即可行建議及中長期建議加以列舉建議一（加強新建建築物水電施工查核與鼓勵既有老舊建築物二孔電源插座正確接地之改善）立即可行之建議主辦機關：內政部營建署、台灣電力公司協辦機關：行政院工程會、各級營造廠、水電包商由建管單位與台電加強稽核新建建築物接地工程之正確性，並輔導改善既有老舊建築物進行電源插座之接地施作，可引導承包商進行正確的建築配線與接地工程，並有效改善建築物的低頻環境電場，同時可以提高民眾用電安全與降低電磁波的健康風險。建議二（謹慎迴避，保持安全距離）立即可行之建議主辦機關：台灣電力公司協辦機關：內政部建研所、全國民眾對於低頻電磁波，許多專家的建議是採『謹慎迴避』的原則來面對。所謂謹

(13)

慎迴避原則是先要測定場域、找出電磁波來源並設法迴避。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，這樣就能能降低電磁波污染的健康風險。建議可由台電加強宣導電氣產品的相關風險預防觀念，讓全國民眾有正確的電器使用習慣與電磁波安全防護觀念。建議三（建築佈線系統化並加以適當屏蔽）立即可行之建議主辦機關：內政部營建署、台灣電力公司協辦機關：內政部建研所、行政院工程會、各級營造廠、水電包商、全國民眾由智慧建築的低頻電磁波量測結果顯示，更為嚴謹、系統化的室內佈線與建築物接地、屏蔽技術可降低低頻電磁波的影響。因此可建議未來新建建築物或舊建築物整修時，在建築佈線與相關管線的屏蔽材料使用上加以適當規範或建議，將可降低低頻電磁波的健康風險。建議四（電器製造商的電源線插頭全面三插化，提供用電器材正確的接地）長期性建議主辦機關：經濟部標檢局協辦機關：電器製造商、全國民眾各種電器設備在有效接地的情況下，低頻環境電場均有大幅度的改善，可減少使用者暴露的電磁波風險。市面上仍有許多電器產品的電源線插頭仍為傳統二插式，但在歐美國家的電器用品插頭大都是三插的。雖然目前法規早已有建築物電器插座要有正確接地的規範，但電器用品電源插頭設計仍須配合才能達到功效。建議由經濟部商檢局訂定相關電源線插頭接地規範與電器製造商主動配合生產電源線有接地極之三插插頭。另外全國民眾在選購相關電器產品時，若能明白有接地設計的產品可提高自己的低頻電磁波防護效果，自然會選擇風險較低的電器產品，導引廠商生產安全的產品。

(14)

(15)

第一章緒論

隨著科技的進步，許多的發明帶給人類更多的便利與文明，其中關於電力與無線電通訊技術更是改變我們今日生活型態的最重要發明之一，但這些大量的電子、通訊、醫療、交通、電力輸送與電器設備進入我們生活環境當中，人造的電磁環境可能帶給人們另一種新型態的環境污染—電磁波污染，並隱藏著從未知道的風險。現代建築之室內環境，為因應舒適便利、安全管理、居家照護、通訊娛樂等需求，各類電器設備的數量隨之大增，電器設備的數量與種類早已非過往早期建築物的傳統規模。而大量增加的電子、通信、監控設備，其用電安全及所產生的電磁波干擾，對於人體健康恐存在不確定程度之影響。電磁波的健康風險雖然目前尚未有定論，但許多先進國家研究機構早已進行相關的環境電磁波安全建議值之研訂。本研究擬以建築物低頻電磁環境（室內佈線、電氣設備與其造成之相關電磁波環境）進行相關研究，並以環境醫學角度檢測人體在不同電磁波環境產生之生理與心理變化。本研究所進行之建築物室內低頻電磁環境的評估，可成為我國建築物與電磁波環境污染的先期研究，也是關心健康居住環境可思考與研究的新課題。

第一節生活中的電磁波環境

1-1.1 電磁波環境無所不在 電磁波是電磁場的波動，它像是光與熱一般，是一種能量形式，能藉由輻射或導體的方式輸送，我們看不到，也摸不著電磁波。電場的變化會產生磁場，磁場的變化會產生電場，兩者間交互作用，產生電磁波。地球在自然條件下，也存在著天然電場與磁場，組成一個大自然的電磁波環境。地球的電場在大氣活動中產生（如閃電、颱風、氣壓變化產生大氣中的電離現象等），磁場則是地心中液態金屬物質的電流產生而造成地磁的效果。此外來自外太空宇宙射線與太陽黑子的活動也可能帶給我們天然的電磁環境。一般而言，地球上的人類暴露在天然的電磁環境下是無害的。而人造的電磁波環境起因於人為的放電、感應、射頻通訊與電器設施等等（表1-1）。隨著電磁設備與技術的快速發展，現代人類的人造電

(16)

磁環境已變得更複雜。其中最主要的來源可分類如下： 1. 廣播、無線電視台發射： 2. 雷達設施： 3. 行動通訊基地台： 4. 衛星接收中繼站、衛星新聞轉播車： 5. 變電站與高壓輸配電系統： 6. 工業、醫療、科學研究放射性設備： 7. 個人行動通訊器材： 8. 各式家用電器：表1-1 人為的電磁波來源分類污染源設備（例）電磁波源說明放電電力輸送配線大電流高、電壓引起之靜電、電磁感應與大地電流現象放電管日光燈、水銀燈等其他放電管類開關、發動機、汽車點火系統、發電機、整流裝置感應輸配電、電氣軌道大電流高、電壓引起之電磁感應輻射無線電發射、雷達廣播、電視的訊號發射系統醫療設備醫療用放射性設備家用電器微波爐、電腦、電磁爐、吹風機、電扇、充電器等各式電器設備通訊行動電話、無線對講機基地台放射天線、微波反射大型建築物、金屬構造物鋼筋、鋼骨結構、金屬壁體等反射源資料來源：本研究整理 1-1.2 人造電磁波污染嚴重化 在百餘年前，沒有電力設施與無線通訊技術等發明的年代，人類是生活在沒有人造電磁波的天然電磁環境中，人體適應天然電磁環境並無大礙。然而隨著科技的進步，大量的電子、通訊、醫療、交通、電力輸送與電器設備進入我們生活

(17)

當中，人造的電磁環境變得更加複雜與嚴重，產生新的污染型態—電磁波污染。現代化的生活環境，大量存在各種廣播、通訊、電氣設備與電力設施，因此電磁波環境在我們生活當中無所不在，幾乎是有人類活動的地方，就會存在著人造的電磁波環境，不僅對人類或環境中的其他物種可能產生生存或健康的負面影響，也對通信信號等接收產生一定程度的干擾，或可能產生爆炸、燃燒等風險。都市化越嚴重的地區，通常人造電磁波污染越強，遠離都市地區，相對的人造電磁波污染也會隨之降低。生活中常見到許多的電磁波干擾現象，例如當室外有大型車輛經過時，正在收聽的廣播電台訊號產生雜音干擾，此為汽車的點火放電系統產生的電磁波干擾。而住家附近若有電氣軌道設施（高鐵、捷運或火車），有人也會反應當列車通過時，數位電視的收訊便受到影響無法正常收視。家中使用無線電話時，話機周邊的電腦螢幕產生閃動或波紋現象等。醫院內使用手機可能造成患者心律調整器出現異狀與各式電子開關異常，造成危及病人生命安全等風險。飛機上在起飛降落等特定時段，也禁止使用各種私人電子設備，是為了避免這些電子設備的電磁脈衝通過機上電纜造成影響機上敏感設備，影響飛行安全。而例如加油站加油時，通常會有禁用手機的警語標示，也是在避免電磁波可能產生的油氣爆炸或引燃風險。 1-1.3 人造電磁波污染逐漸受到各國重視 電磁波一般可區分為高頻電磁波與低頻電磁波。高頻電磁波如手機通訊、基 地台發射、無線上網（WiFi）、廣播電台發射、雷達、無線電話、微波爐等，隨著無線通訊設備大量普及與傳輸技術進步，生活周遭基地台的涵蓋範圍越大與功率越強，幾乎所有人都難逃其影響（本研究暫不討論高頻電磁波的部分）。低頻電磁波主要來自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，如變電所、高壓電輸送電纜、配電盤、變壓器與各種家電設備等。低頻電磁波的來源與建築物用電設備息息相關，是本研究探討的主要對象。隨著廣播、電視、通訊與電力設備的普及與發展，生活中的非天然環境電磁波每年正以快速的速度增加。人類在享受現代化生活帶來的便利與舒適的同時，可能也正受到惡化的電磁波環境對人體健康可能產生的負面影響。越來越多的研究顯示，除了空氣污染、水污染、噪音污染與固體廢棄物污染等傳統環境污染外，電磁波污染已成為不得不正視的新環境污染課題。人工電磁波環境對人體潛在的健康風險已成為科學界關注的重要課題，世界各國已有越來

(18)

越多的研究進行相關課題的評估與探討。

第二節電磁波的環境風險

1-2.1 電磁波對人體生理的影響與變化 人體本身即存在電流，許多生理、神經反應均是透過電流脈衝來傳遞訊號。人體生理受到外部電磁波的照射影響與變化，主要是受到個人體質、電磁波頻率、強度與接觸時間、方式有關。低頻電場可能影響人體組織表面的電荷分布，並可使電流在體內流動（電磁感應產生環路電流），而電流的大小與外部電磁場的強度與體內電流環路規模有關。當感應電流強度達到足夠大小時，甚者可以對人體神經或肌肉產生刺激作用或破壞其循環機能。如果外界的電磁波干擾是短暫作用或能夠即時消除，人體組織內的微弱電流場就會自我修復並恢復平衡，對人體的健康影響極小。但如果外界的電磁波干擾是持續或反覆的影響人體，所產生的效果可能在人體自我修復機能作用前，造成相當程度的傷害並產生累積效果（例如疲勞、僵硬、酸痛等症狀）。時間一久恐怕會造成永久性的傷害或誘發病變。人體70％的成分是水所構成的，而更高強度的電磁波射頻，甚至可以穿透組織到達一定深度並轉化成分子動能，分子快速移動摩擦生熱導致升溫效果，此為射頻輻射的熱效應現象。例如日常生活中許多人利用微波爐加熱、烹飪食物即是利用此原理。而熱效應影響人體體溫升高，對人體生理機能的影響可能是產生心悸、顫動、心律不整、失眠、白血球降低、免疫機能下降等影響。通常人造電磁波環境的強度比能夠產生熱效應的射頻強度明顯低了許多，亦即科學上的不良健康效應並不明顯。即便如此，暴露在人造電磁波環境的生物效應仍可能對人體產生健康的危害，許多主張更嚴格的電磁波限制規範的研究者，提出主要的討論重點為長期的人造電磁波環境累積效應可能造成的健康風險，尤其對於部份環境體質敏感者（孕婦、兒童、老人或病患等），而電磁波產生的健康危害也多數是慢性損害，不可不提防注意。 1-2.2 電磁波污染的特徵與生態衝擊 電磁波污染雖然是一種新興的環境污染源，但是比起固體廢棄物、空氣污染、廢水污染、噪音污染等傳統污染源容易被人感知、察覺。電磁波污染既不佔空間，也不留痕跡，是一種看不見、聽不到，也摸不著的污染物，不容易被人們感知、 建立陸上風力渦輪機 建立大型風力渦輪機

(19)

察覺。也因此電磁波污染非常容易被一般人所輕忽，或許必須直到對部份人產生不良健康影響時，才能察覺其存在。電磁波污染除了可能造成人體健康的負面影響外，也可能對生態環境產生衝擊。1970年代，四川電視台在著名景點峨嵋山上搭建電視發射台，訊號涵蓋面積可達1/3個四川省。但自80年代開始，峨嵋山山上的原始冷杉林開始枯萎死去，生態調查結果懷疑可能是與山上電視發射台強烈的電磁波污染相關，因此該電視發射台於2003年拆除，以確保峨嵋山的自然生態不受人造電磁環境的影響與衝擊。由這個案例顯示，電磁波污染的衝擊對象與範圍恐怕不僅止於人類而已，可能還包括與人類共存環境中的各種動、植物等自然生態，造成植物無法正常生長，甚至死亡，同樣也可能對家畜、野生動物產生不良影響。 1-2.3 電磁波污染的理性溝通與環境風險預防 隨著人體健康與公共衛生的課題逐漸受到重視，電磁波的環境風險開始受到世人普遍討論。風險評估包括了基本社會氛圍與個人價值觀或技術、體驗、科學證據產生的結果。由於電磁波污染的特徵是不容易見到，暴露程度與風險目前也不容易定量，現今電磁波污染的環境風險與溝通是容易受到少部份人士的挑戰（尤其是具有強烈利益者—如電信、電力業者）。即便現有的科學證據仍不能充分證明電磁波污染對人體的健康影響是高危險性的，但是當今社會一般大眾的氛圍仍然對於電磁波存在疑慮，建立良好且有效的交流管道是有必要的，其中提供科學數據是非常重要的一件事。風險預防措施的目的是在緩解恐慌的擴散，它既不是政治化（民粹化）的操作科學數據，也不是忽略風險的完全接受，而是當現今科學仍無法給予明確的答案時，適當提供一個佐證參考，當科學研究仍具有不確定性或任何疑慮時，它就應該繼續，儘管目前科學證據仍無法完全證明人造電磁波環境對人體健康產生的負面影響，但許多國家、地方政府或學術單位已提倡適當採取預防措施，透過適當的預防措施宣導，將可以有效預防或降低人造電磁波污染對人體的健康風險，本研究透過電磁波污染的科學評估，可以作為我國未來電磁波風險預防的重要基礎科學研究。 建立陸上風力渦輪機 建立大型風力渦輪機

(20)

第三節電磁波防護原理與技術

為了保障民眾健康安全，避免受到電磁波污染的影響，許多國家對於電子設備與環境電磁波防護訂立相關規範或標準，顯示對於電磁波污染及其防制措施的高度重視。電磁波防護主要目的是減少電磁波污染對於人類生活的影響，尤其是健康的危害。電磁波的防護技術包括了屏蔽防護技術、接地防護技術、吸收防護技術、距離防護技術與個人裝備防護等技術。 1-3.1 屏蔽防護技術 屏蔽是防止電磁波污染的關鍵技術，也是最有效的方法之一。屏蔽的目的在於防止電磁場的影響，使其降低強度達到保護的效果。通常為利用導電或導磁材料，將電磁波限制在某空間範圍內，例如利用屏蔽材料包圍電磁波發射源，限制電磁波對周邊空間的影響。或利用屏蔽材料包圍空間，使其避免外界的電磁波的影響。一般金屬具有高導電性可作為屏蔽電場的材料，但若還需要屏蔽磁場，則需具備高導磁性，常見電磁屏蔽性能良好的高導磁率材料為矽鋼片、鎳鋼合金等物，常利用做為變壓器的材料。 1-3.2 接地防護技術 以往對於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（使各電路信號不互相干擾，執行正常功能），保護建築物（避免雷擊受損）等主要目的。為了防止電磁波輻射干擾，將電器設備外殼或導線屏蔽層利用專門導體接地，給設備產生的高頻干擾電壓提供一個低電阻通路。可以減少或避免電磁波干擾，也可以防止設備因為電荷累積、電壓上升的火花放電現象。系統接地是控制電磁波干擾與提高系統穩定性的重要技術，接地的好壞直接影響電磁屏蔽的效果，可抑制設備產生電磁波干擾源，使設備穩定運轉及避免設備損壞、保障人身安全。接地的效果與接地電阻值有關，一般而言，電器產品如果正確接地可以降低使用時所產生的電磁波污染。錯誤的接地可能會引入更嚴重的信號干擾或導致設備無法正常運轉。正確的接地的要求如下： 1. 為使感應電流迅速被導除，屏蔽體的接地系統表面積要夠大、導電性良好。

(21)

2. 為了確保接地系統有相當低的阻抗，接地電阻通常要小。 3. 與大地接觸面積大並具有良好的耐蝕性能。 4. 埋設接地極時要有足夠深度，以避免土壤水分蒸發而導致接地電阻的變化。 1-3.3 吸收防護技術 吸收防護技術是利用特定材料將電磁波吸收，以降低電磁波的干擾。一般而言，吸波材料對於高頻段的電磁波吸收效果較佳，一般多應用於微波設備的電磁波防護。吸波材料多由金屬粉（銅、鐵、鋁粉）、石磨、木炭、水等導電材加上基材組合而成，甚至可以搭配屏蔽材料構成較完整的電磁波防護設計。面對日趨惡化的居家電磁波環境，坊間有許多防護材料的開發，包括能吸收電磁波的油漆、塗料、水泥板與玻璃等。 1-3.4 距離防護技術 根據近場電磁波的強度與距離平方成反比的原理，電磁波的影響會因會因為距離的增加而快速降低。所以最簡單的電磁波防護對策就是利用空間加大、保持安全距離來衰減電磁波的影響。加大電磁輻射源與使用者之間的距離，可以縮減影響，這也是一般民眾對於電器使用所產生電磁波，最簡單有效的防護對策。例如使用耳機來遠離手機電磁波的影響，使用微波爐時保持安全距離，或利用自動化設備來減少工作人員直接進入高強度電磁波風險區域。 1-3.5 其他安全防護習慣 除了上述各種主要電磁波防護技術外，還可以採取以下措施減少電磁波的風險： 1. 避免電器設備擺放過於集中或同時使用，同時盡量將高電磁發散設備遠離自身常處之空間（如臥室等） 2. 避免長時間操作設備，如電腦、行動電話、平板電腦等。 3. 電器不使用時，盡可能關閉迴路電源開關（或拔除插座），因為某些電器即使未使用仍有一定待機電力消耗（會產生微弱電流與電磁波），長時間仍有電磁波累積的作用。 4. 高電磁波風險人員建議可以搭配適當的個人電磁波防護服裝或防護裝置等物品。

(22)

第四節研究步驟與流程

本研究進行步驟區分為資料收集、研究執行及成果彙整等三大階段，研究內容與流程如圖1-1所示 圖1-1 研究流程圖 資料來源：本研究整理本研究案人體健康影響整理建築物低頻電磁波與人體健康相關資料法規與建築物接地舉辦專家諮詢會議建築電氣設備電磁波量測我國建築接地現況調查電磁波與人體健康評估建築配線與接地設計對策電磁波防護策略與改善建議文獻收集工作項目成果彙整電磁波防護對策結案報告

(23)

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。

(24)

(25)

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。

(26)

2-1.4 居家環境的電磁波預防措施 家用電器在正常使用情況下可以透過以下預防措施來降低電磁波的健康風 險。 1. 選購高品質電器產品：電器產品通常有電磁安檢等規範，可選擇低電磁波的高品質電器廠商的產品。 2. 電器避免推疊或集中使用：避免把家用電器過於集中於一處並同時使用，將造成電磁波互相干擾，產生更難以控制的風險，同時器材推疊也容易導致散熱不良、產品運轉不穩定等缺點。另外不宜在臥室等長時間停留的空間安置過多的電器設備。 3. 保持安全距離：一般電器擺放只要保持離開人體1.5米以外，就能降低電磁波對人體的影響，各式充電器在使用時也應遠離人體。 4. 減少使用時間：使用電腦、觀看電視，建議每隔適當時間起身休息，避免連續使用。使用吹風機時，建議遠離頭部與避免長時間使用。此外盡量避免或減少使用電熱毯類等會與身體密切接觸的電器。 5. 避免在映像管螢幕後方停留：傳統映像管螢幕（CRT）電視或電腦顯示器，電磁輻射最強的地方往往是螢幕後方，盡量避免在該處停留，新式液晶螢幕則無此缺點。 6. 減少電器的待機狀況：電器設備在待機情況下，仍會消耗微弱電流產生電磁波，長時間仍有電磁波累積的作用。可利用關閉迴路電源開關（或拔除插座電源線）來減少待機時產生的電磁波。 7. 加強自我防護安全意識：養成保持距離、正確使用電器的好習慣，搭配定期檢查家中電磁場域，找出主要電磁波污染源並加以防範。

第二節各國低頻電磁波的規範值

2-2.1 制定規範值的目的 世界衛生組織(WHO）自1996起進行國際電磁場計畫，主要工作內容除了健 康風險評估外，並包括建立國際電磁場暴露限制標準資料庫，以及提出電磁場暴露限制建議。根據世界衛生組織WHO第322號文件中指出，短期暴露於高強度電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

(27)

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、自殺、心血管功能異常、生殖障礙、發展異常、免疫功能變化、神經行為效應以及神經發展疾病等等。雖然目前研究的階段都還不能證實長期效應對身體的所造成的絕對負面影響。不過經過長時間的研究及審慎的評估後，世界衛生組織WHO 仍然鼓勵針對電磁波暴露的長期效應訂出暴露建議值。以電力供電頻率50赫茲時為1000(mG)；而電力供電頻率為60赫茲時，以833(mG)作為建議暴露值。而國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)於1998年最早期制定的長期效應暴露建議值規範標準為1000mG，但2010年甚至已將建議暴露值放寬成2000mG。而我國電磁波的主管機關衛福部考量我國之國情，人口居住密度偏高且相關非游離輻射發射源廣泛散布於民眾生活環境中，同時參酌世界衛生組織所提預防措施原則，故不調整我國非游離輻射曝露規範標準，仍為世界衛生組織WHO建議之833(mG)作為建議暴露規範值。相較於國外先進國家近年紛紛制定更嚴格的暴露規範值標準，國內相關主管機關實有必要進行更嚴謹的低頻電磁波研究與規範值修訂，來保護一般大眾及有機會暴露在高強度電磁場環境中的勞工。 2-2.2 各國低頻電磁波規範 目前國際上還沒有統一通用的電磁波防護標準，比較具有代表性的規範主要是國際非游離輻射防護委員會 (ICNIRP) 制定的規範標準，與歐盟委員會 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，少部分國家則參考規範後自定其自己的規範，個別討論如下。 1. 德國： (1) 只適用於電力供應和鐵路設施，在最大負載下不得超過短期暴露值（一天工作時間的5％）和超標暴露值的兩倍以內，仍然不在預防措施考慮之列，應盡量減少。 (2) 在鄰近住宅區、醫院、學校、幼兒園、日間托兒所、廣場或類似機構附近，不建設新的高壓輸送電纜線路與設備（> 220 kV，50 Hz）。 2. 芬蘭：盡可能地降低住宅區附近的電場和磁場。 3. 法國：

(28)

僅適用於新設的或改建的建築物。 4. 盧森堡： (1)對於 65 千伏的電力線至少距離 20 公尺。 (2) 100千伏以上的電力線至少距離30公尺。 5.保加利亞：沒有規範電場與磁場的暴露極限值，只規定電力線於住宅區的距離取決於各自的電壓。 6. 英國： (1) 對於高壓電線路，適用 9 kV / m（電場）和 3600 (mG)（磁場）的暴露值。 (2)預防民眾受到電擊，接近住宅區的暴露值為5kV / m。 7. 西班牙：沒有規範電場與磁場的暴露極限值，只禁止在住宅區、學校和公共場所附近裝設新的高壓輸送電纜線路與設備。 8. 比利時：只規範室內生活區100(mG)及睡眠區2(mG)。 9. 丹麥： (1) 公共場所測量到的磁場：年平均值不應超過4(mG)。 (2) 幼兒園或新建築物附近不能設置高壓輸送電纜線路與設備。 10. 義大利： (1) 新增設的廣場，公寓，學校和每天停留4小時或以上的地區限制 100(mG)。 (2) 新設立或計劃設立的電力設施需低於30(mG)。 (3) 除了上述的三個區域外其他2(mG)。 11. 列支敦士登： (1) 每年最多不超過五天暴露標準值10(mG)。 (2) 系統性設施和周期性設施都不允許超標10(mG)。 (3) 電磁波敏感區域必須公告聲明。 (4) 新設施或翻新設施也必須符合標準值。 12. 立陶宛： (1) 單位：電場0.5（kV / m）則磁場100(mG)。 (2) 單位：電場1千伏（kV / m）則磁場200(mG)。

(29)

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。

(30)

表2-1 各國低頻電磁波規範值 國家電場 (v/m) 磁場 (mG) 備註國家電場 (v/m) 磁場 (mG) 備註德國 5000 1000 #1 奧地利 5000 1000 #2 芬蘭 5000 1000 #1 葡萄牙 5000 1000 #2 法國 5000 1000 #1 羅馬尼亞 5000 1000 #2 盧森堡 5000 1000 #1 斯洛伐克 5000 1000 #2 保加利亞 * * #1 捷克 5000 1000 #2 英國 9000 5000 3600 #1 匈牙利 5000 1000 #2 西班牙無無 #1 塞浦路斯 5000 1000 #2 比利時無 100/2 #1 俄羅斯 5000 1000 #2 丹麥無 4 #1 日本 3000 2000 #2 義大利無 100/ 30/ 2 #1 韓國 5000 1000 #2 列支敦士登無 10 #1 新加坡 5000 1000 #2 立陶宛 500 1000 100 200 #1 馬來西亞 5000 1000 #2 荷蘭 5000 1000/ 4 #2 台灣 4160 833 #2 波蘭 1000 750 #2 泰國 5000 1000 #2 瑞典 5000 10 #2 加拿大 4160 833 #2 瑞士無 10 #2 澳洲 5000 1000 #2 斯洛維尼亞 500 100 #2 紐西蘭 5000 1000 #2 愛沙尼亞 5000 1000 #2 美國 1000 1 #2 希臘 5000 1000 #2 中國大陸 4000 1000 #3 愛爾蘭 5000 1000 #2 香港 4000 1000 #3 馬耳他 5000 1000 #2 印度 5000 1000 #2 #1：參考歐盟委員會(EC)建議暴露值 #2：參考國際非游離防護組織(ICNIRP)建議暴露值 #3：參考 ICNIRP 及 IEEE C95.1 的規範制定的資料來源：本研究整理

(31)

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、細菌、過敏原。其中 B 與 C 的評估內容，部分早已成為台灣民眾普遍認知的健康住宅條件並有評估方法與基準。而此標準關於電場、微波與輻射的評估，則是台灣目前相關健康住宅評估中較為缺乏的部分，此部分相當值得借鏡參考。生機建築理論關於電磁波的防護可分為外部來源與內部來源，德國健康住宅協會的電磁波防護提供的參考規範如下： 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：外部來源電磁波無處不在，凡如電波發射塔，基地台，電力變壓站/傳輸塔，智慧電錶，行動通訊和智慧手機。（該研究顯示行動通訊的智慧手機是特別具威脅性的，因為無論手機是放置待機中還是進行使用時都會有電磁波的產生）。上述電磁波來源都是不會發熱的，它們不會產生熱量，因此不會提供預警，也不提供大多數人可以認識到它們在生物和代謝中造成傷害的生理現象。由於沒有規範安全的人體接觸限值，所以就缺乏專門的設備進行評估其暴露程度。此外電力與通訊公司也堅持認為，他們的產品和基地發射台的電磁輻射量在政府規範之內（但它們當然只是指熱輻射的限制）。從人造裝置發出的電磁波有三種形式：靜電和磁場，交流電和交流磁場以及射頻輻射。它們對人體健康造成的潛在風險根據現場，場強，電壓，電流，電荷，接地，頻率，波長和功率密度而有所不同。有許多的科學研究發現了電磁波在細胞生長上對人類（以及植物和動物）的不利

(32)

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，並破壞了細胞產生健康的自然能力新細胞例如當手機靠近身體或隨身攜帶時，可能導致無效的精子細胞和不可穿透的卵子的產生。幸運的是市面上有些方法與電磁波防護用品可以減輕個人健康風險，而不犧牲現代科技帶來的便利性，而且其中許多方法是免費的且容易融入日常生活習慣。 B.內部來源電磁波：電磁波不能被看見、聞到或觸摸，所以大多數人對此並不太了解。但越來越多的人受到廣佈在住宅或商業建築中大量滲透的電磁輻射影響，包括過敏、慢性疲勞、神經系統疾病（如自閉症、失眠）、自體免疫系統疾病、癌症和阿茲海默氏症等潛在健康威脅。建築物的內部電磁波來源包括人造或大自然，包括了以下的種類： 1. 交流電源來源：電氣設備，電纜，電器，出口，牆壁，地板，床，高壓電等電力線路的交流電壓... 2. 交流磁場來源：電氣設備，電纜，電器，變壓器，電機，架空和地面電纜，電力線，鐵路的交流電流... 3. 無線電輻射來源：手機、射頻發射機，廣播、無線電系統，有線電視系統，雷達、衛星電話... 4. 直流電源來源：合成地毯，窗簾和紡織品，PVC地板與壁紙，清漆，層壓合板，絨毛玩具，電視或電腦螢幕... 5. DC磁場來源：床，床墊，家具，電器，建築材料中的鋼構件; 直流電流電動車，太陽能光電系統 6. 放射性材料來源：建築材料，石頭，瓷磚，爐渣，廢物，設備，古董，地面輻射，位置，環境... 7. 地質災害來源：地球的電流和放射性; 斷層，斷裂，地下水道引起的局部擾動... 8. 聲音和振動來源：交通噪聲，空中交通，火車交通，工業，建築物，設備，機器，電機，變壓器... 由於近年媒體的報導與研究結果呈現，有關於建築物內部電磁波暴露的問題已引起社會大眾一定程度的關注。某些對電磁波敏感的人早知道有問題而必須預

(33)

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，引導追求健康居住環境的社會大眾能夠採取適當的預防行動： 1. 當你回家後，關掉你的行動電話，把你的行動電話轉接到你的有線電話上。 2. 使用有線電話，不使用時拔下電話線（電源），特別是在就寢前。 3. 在不使用時關閉無線網路路由器（WiFi），尤其是在睡覺之前。最好使用有線乙太網電纜線連接到您的電腦設備與對外網路，並禁用您的WiFi信號與裝置。 4. 在床和所有電氣設備之間保持至少六英尺以上的距離。 5. 睡前或休息時，關閉為您臥室提供的獨立電源斷路器。 2-3.2 睡眠區需要更重視電磁波風險 德國健康住宅協會對於睡眠區的環境安全更為重視，因為人在睡床處停留的時間遠比任何地點還多，而且依據其理論人體在睡眠時有自我修復的功能，也能夠調整與大自然間的平衡狀態。然而若是臥室出現外部來源的電氣（天花板，牆壁和地板中的電氣佈線），比人體自己的電氣系統強大數千倍。長期暴露於這些高水平的電磁場可能會損害身體內部溝通的能力並影響健康。因此該協會在睡眠區的規劃是盡量遠離電器用品（建議6英尺以上），甚至電器插座的安排都遠離臥床，還建議安排獨立電源迴路開關，可以關閉整個臥床區的電力輸送。以上種種電磁波防護設計目的只為了提供更高品質的睡眠空間，以避免電磁波的環境污染。該協會建議以5個簡單的步驟來創造一個適合睡眠的場所： 1. 在睡床附近使用電池供電的時鐘：根據相關研究顯示，睡眠時暴露於高磁場可能導致嚴重的慢性疾病。許多電時鐘與放置於床頭當鬧鐘使用的行動電話，會產生較高磁場，並不建議使用。 2. 關閉臥室的電路：健康的身體免疫系統需要安靜的睡眠與休息。環境電場會影響你的生物通訊機能，讓你失眠。 3. 消除、最小化或屏蔽射頻RF：來自行動電話、手機和無線設備的射頻（RF）信號已被證明可能干擾身體的免疫系統。 4. 使用沒有金屬的床：金屬框架和金屬彈簧可以放大和扭曲地球的自然磁場，這可能導致無效率的睡眠，建議使用天然材料製成的床。

(34)

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

(35)

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

(36)

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。

(37)

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：具可同時量測磁通量密度向量於三個正交軸向之分量及其合成值之三軸式等向性感測器，並以類比或數位方式顯示均方根值量測功能之感測器。 3-1.1 發生源的特性 辨識發生源所發生的頻率、形成之基本波（fundamental content）或諧波（harmonic content）、電磁場強度是連續的恆定波（CW）或脈衝波（pulsed waves）。 圖3-1 基本波、諧波 圖3-2 連續波、脈衝波

(38)

3-1.2 測量時間 對於頻率在 15 GHz 以下的電磁波，IEEE 建議採樣的時間為 6 分鐘。我國環保署量測方法中規定，每一空間量測點之最小取樣間隔應大於儀表所需之穩定時間。但以不超過 10 秒鐘為原則。IEEE 也指出當測量低頻電磁場，測量區域會受到人體產生共振干擾時，可能需延長測量時間至 30 分鐘，以平衡電磁場強度不穩定的現象。此外在執行實際測量時，測量時間必須能夠涵蓋最大的暴露強度情形。以職業性量測為例，若發生源的暴露強度是恆定的且暴露人員與發生源相對位置是固定時，則測量可不必涵蓋整個工作天，反之，測量則需涵蓋整個工作天（包含間歇性暴露及人員工作性質活動為移動性，而非固定性）。 3-1.3 測量距離 IEEE 規範測量距離應是距發生源 20 公分處，事實上 20 公分所代表的是人（或機器設備操作者平常與機器設備間的一般距離），但 IEEE 規範中同時也表示：20 公分是一個建議的規範數值（guide），在進行實際測量時，測量距離的選擇應加入測量物件實際運作的條件作為參考，主要的目的還是要能夠取得代表人在環境中暴露的測量數值。為求決定適切的距離，在許多規範中都提及測量必須在操作者離開儀器的情況下進行，理由有以下三種： 1. 如果在操作者操作機器時進行量測，則採樣點（或距離）便可能要接近或遠離發生源，如此便無法取得最能代表操作者暴露的測量點。 2. 由操作者身體所反射出的能量可能增加或干擾到發生源的實際強度值。 3. 數學模式能利用不受干擾的環境值計算全人體的特定吸收率（SAR）但無法利用受干擾數值進行計算。 3-1.4 測量干擾 有關於可能干擾電磁波量測數據準確率的因子有以下三個： 1. 環境溫度與濕度會影響測量儀器精確度，必要時依量測的溫度與濕度對儀器讀值做適當的修正。 2. 地形、地物對量測可行性與準確性可能造成影響。 3. 地面上的植物披覆會影響電場的強度；其影響程度是其水分含量與距離感測器的距離而定。

(39)

第二節低頻頻譜分析儀介紹

3-2.1 儀器規格介紹 本研究計畫使用的低頻電磁波量測儀器為 SPECTRAN® NF-3020，這台是德國 AARONIA 廠牌所製造的掌上型低頻電磁波頻譜分析儀，這台儀器能針對不同的頻段作掃描，將所得到的量測數據直接在電腦中讀取，並提供多樣化的功能，使電磁波量測變得相當易於操作。 表 3-1 SPECTRAN® NF-3020 規格 SPECTRAN® NF-3020 頻率範圍 Frequency rang 10Hz to 400KHz 磁場(特斯拉)Magnetic field (Tesla) 1pT to 100µT (typ.) 磁場(高斯)Magnetic field (Gauss) 10nG to 1G (typ.)

電場 Electric field 1V/m to 5.000V/m (typ.) 類比輸入 Analog Input 2µV to 200mV (typ.) 分析頻寬 Resolution (RBW) 1Hz to 100kHz 單位 Units V, V/m, T, G, A/m 探測器 Detectors RMS

調節器 Demodulator AM

輸入 Input High impedance SMA input (f) 音源 Audio Internal speaker with volume 準確率 Accuracy 5% (typ.)

輸出介面 Interface USB 2.0/1.1 大小 Dimensions (L/W/D) 250x86x27 mm

(40)

3-2.2 操作模式介紹 本研究計畫使用之 SPECTRAN® NF-3020 頻譜分析儀，他具有以下三種不同的操作模式： 1. SPECTRUM analysis（頻譜分析模式）：圖形顯示信號水準及頻率，此模式下可以進行移動式測量，找出空間裡最大信號量的暴露值，能快速地得到空間裡最大的信號源位置。 2. EXPOSURE LIMIT（規範值顯示模式）：特定暴露限值百分比，就像在頻譜模式下標記顯示出了最強頻率和對應的信號強度一樣，最大信號強度顯示在大字體的主顯示區域並顯示出來。在這些計算中已經考慮了電纜和天線資料，能自動轉換成正確的分數單位。然而在圖形顯示下方，最強的信號將顯示為暴露限值的百分比：由於各個不同應用領域和專業研究有各種完全不同的暴露限值和建議，SPECTRAN 可提供整個範圍的不同建議值。 3. AUDIO output（音訊輸出模式）：解調信號發聲，此模式只在某一信號頻率(中心頻率)上進行調整。因此可以選擇有限的頻率範圍，並可以隨時切換不同的操作模式。這種解調可將脈衝信號和信號調製轉換成音調、信號的頻率準確度、聲音再現的選擇性對識別和發現信號來源。這是非常適合於快速定位信號來源。

(41)

表 3-2 頻譜分析儀操作模式 (1)、SPECTRUM analysis（頻譜分析模式）： (2)、EXPOSURE LIMIT（規範值顯示模式）： (3)、AUDIO output（音訊輸出模式）：

(42)

3-2.3 頻譜儀分析原理 頻譜分析儀採用頻率掃描方式工作。濾波器將天線上接收到的信號源與本振產生信號混頻，當混頻頻率等於中頻時，這個信號可以通過中頻放大器，被放大後，再由檢波器進行峰值檢波。檢波後信號被視頻放大器進行放大，然後顯示出來。由於本振電路振蕩頻率隨著時間變化，因此頻譜分析儀在不同時間接收頻率是不同。當本振震盪器頻率隨著時間進行掃描時，螢幕上就顯示出了被測信號在不同頻率上幅度，將不同頻率上信號幅度記錄下來，就得到了被測信號頻譜。 圖 3-3 頻譜儀分析原理 3-2.4 頻譜分析儀使用方法 頻譜分析儀的量測原理是接收信號後利用本振器做信號的混頻，如果儀器再測量前沒有先做好設定，會因為設定範圍不在掃描的頻寬裡面，造成量測不準確。要獲得正確的測量結果，就必須正確地操作頻譜分析儀，而正確使用頻譜分析儀關鍵是正確設置頻譜分析儀各個參數，下面解釋頻譜分析儀中主要參數意義和設置方法。 1. 掃描時間：儀器接收信號從掃描頻率範圍最低端掃描到最高端所使用時間叫做掃描時間。掃描時間與掃描頻率範圍是互相匹配。如果掃描時間過短，測量到信號幅度會比實際信號幅度要小。 2. 頻率掃描範圍：規定了頻譜分析儀掃描頻率上限和下限。通過調整掃描頻率範圍，可以對感興趣頻率進行細緻觀察。掃描頻率範圍越寬，則掃描一遍所需要時間越長，頻譜上各點測量精度越低，因此，在可能情況下，儘量使用較小頻率範圍，可以通過設置掃描開始和終止頻率來確定。

(43)

第三節電器設備電磁波測量方法

對於磁場特性、量測距離與量測時間等因素的考慮，本次研究案規劃測量方法是依據我國環保署於 104 年 7 月 8 日公告的『環境中及低頻電場與磁場檢測方法』來進行，針對各種家用電器的磁場特性各有不同，操作者使用上接受到的電磁場的相對位置也不同，因此測量的考量也有所不同。 3-3.1 量測時間的考量 從參考資料發現，家用電器設備所產生的電磁場強度隨時間的變化可以分為以下三種情形： 1. 具有規律週期性的，例如微波爐。 2. 不規律變化的，例如電視、無線網路、無線通訊。 3. 恆定性的連續波，如電磁爐、吹風機、液晶顯示器、桌上型電腦主機與筆記型電腦。在執行實際測量時，因考慮測量時間必須能夠涵蓋最大的暴露強度情形（即是所謂的 worse-case exposure），因此，對於具有規律週期性變化，與不規律變化之家用電器設備的每一個測量點，均測量 1 分鐘並計算 1 分鐘時量平均值（time weighted average，TWA）；對於產生恆定性的連續波（CW），測量時間則未限定於 1 分鐘，而是以達到穩定時之數值為測量值。 3-4.2 量測距離的考量 IEEE 規範測量建議，在進行實際測量時，測量距離的選擇應加入測量者專業的判斷（professional judgment），主要的目的還是要能夠取得人在環境中暴露的代表性測量數值。此外，為避免操作者的干擾，本研究亦採取操作者離開測量儀器一定距離進行測量。考量人在使用各種家電設備時可能於環境中遭逢的暴露情形，本計畫針對各種家電設備擬具不同的空間採樣點。採樣點的選擇主要是以受測家電為中心，在其四周按水平及垂直距離選定採樣點。本研究規劃之測量

(44)

距離分別以 30 公分、60 公分、100 公分為量測基準。 3-4.3 測量高度的考量 測量點距離地面或地板高度以 1 公尺為原則，最高不超過 2 公尺，此為一般人在生活空間的活動高度（坐姿或立姿）。 3-4.4 居家電器設備實測方式 本次研究案測量規劃實測方式如下： 1. 測量時間以 1 分鐘為量測時間，數據採樣率以 100ms/次作為基準。 2. 測量距離以 30 公分、60 公分、100 公分為基準，30 公分距離的選擇主要是以人體可能最接近電器的距離來選擇，60 公分的距離是以手臂可以碰觸電器的距離為基準，而 100 公分則是 IEEE 所建議距離電器最遠且最接近背景值的極限距離而定出。 3. 儀器的測量高度為 100cm（人體坐姿最可能的影響高度），待測物的測量水平基準面為 70cm 高，量測儀器的架設如圖 3-4 所示。 圖3-4 儀器架設示意圖

(45)

第四節家用電器電磁波測量結果

3-4.1 居家電器設備測量數據 本研究針對居家常用電器設備初步進行環境電場與磁場的量測評估，實驗場地為學校的研究室空間，電器使用電源為 110V，插座為 2 孔插座（未接地狀態），其評估結果如表 3-3 所示： 表3-3 常見家用電器設備量測結果 電器電場平均值(v/m) 磁場平均值(mG) 30cm 60cm 100cm 30cm 60cm 100cm 背景值 44.812 0.350 LDE檯燈 43.9971 44.5163 44.3525 0.3662 0.3621 0.3775 傳統燈泡檯燈 43.2218 43.6115 43.9943 0.3475 0.4042 0.3817 除濕機 21.9412 43.2411 43.9085 0.7179 0.4321 0.3974 電鍋 43.1092 44.2410 44.4132 0.8236 0.4856 0.4073 電鍋 (保溫狀態) 19.7521 44.3006 44.2329 0.3902 0.3776 0.3740 熱水瓶 30.4842 45.0170 44.8326 0.6012 0.4107 0.3709 熱水瓶 (保溫狀態) 44.3118 43.9675 44.4819 0.3714 0.3833 0.3813 烤箱 44.0520 44.5460 44.2849 3.3630 0.7821 0.4440 暖風機(大) 41.0514 44.5516 44.4298 0.6366 0.4554 0.3995 暖風機(小) 44.9857 44.1209 44.7405 9.3905 2.3979 0.8138 電視 46.211 36.688 36.362 0.408 0.356 0.353 吹風機 36.726 37.315 36.598 0.61 0.37 0.356 資料來源：本研究整理

(46)

圖3-5 家用電器設備磁場量測橫條圖 資料來源：本研究整理 3-4.2 居家電器設備測量數據討論 茲將各項居家電器設備測量結果分項討論如下： 1.傳統燈泡檯燈(60W)及 LED 檯燈(12W)：一般家庭都會有使用檯燈的機會，不管是書房看書用的檯燈或是客廳角落裝飾的立燈或是臥室裡面的床頭燈。本研究這次針對了兩種不同光源的檯燈做測量，一是傳統的 60W 燈泡檯燈；另一個是市面上主流的 LED 檯燈 12W，相較下 30 公分距離的磁場比較中，LED 檯燈磁場最大值 0.72 mG，磁場平均值 0.366 mG；而傳統燈泡檯燈磁場最大值 0.65 mG，磁場平均值 0.347 mG，看出來傳統燈泡在平均值低於 LED 檯燈 0.02，在低頻電磁波長期效應影響的考量上，平均值是越低越好，而在德國 SBM 訂立的睡眠區標準下來看，這兩款檯燈都不適合放置床頭附近。 2.除濕機(142W)：除濕機在台灣這類濕度較高的國家裡是不可缺少的家電，除濕機在居家環境中扮演著維持舒適度與與健康的重要腳色。在台灣的冬天及梅雨季來臨時家中的濕氣都特別高，尤其是北部的地區濕氣更是嚴重，所以除濕機連續運轉是必要的，在本次測量中發現，在 30 公分距離下的磁場最高 1.383mG，平均值 0.718mG，

(47)

而最遠 100 公分距離的磁場量測到最大值是 0.731mG，平均值是 0.397mG，在居家環境中除濕機長時間運轉下，固定散射的磁場來看，是不適合放置於臥室離床太近的距離。 3.電鍋(800W)：本次測量電鍋的條件區分炊煮狀態的量測與保溫狀態的量測兩種，炊煮狀態下，在 30 公分距離下最大的磁場是 1.62mG，平均值 0.824mG，在距離最遠 100 公分距離量測的最大值是 0.715mG，平均值 0.407mG；保溫狀態下，在 30 公分距離下最大的磁場是 0.668mG，平均值 0.390mG，在距離最遠 100 公分距離量測的平均值 0.374mG，數據中可以看出來，在炊煮過程中磁場是最大的，在炊煮狀態中距離 100 公分及保溫狀態下 30 公分距離磁場值是相當接近的，數據說明了炊煮中應盡量遠離電鍋，保溫狀態下磁場幾乎降至背景值。 4.電熱水瓶(985W)：本次測量電熱水瓶的條件與電鍋相同，區分煮水狀態的量測與保溫狀態的量測兩種，煮水狀態下，在 30 公分距離下最大的磁場是 1.176mG，平均值 0.601mG，在距離最遠 100 公分距離量測的最大值是 0.706mG，平均值 0.371mG；保溫狀態下，在 30 公分距離下最大的磁場是 0.692mG，平均值 0.371mG，在距離最遠 100 公分距離量測的平均值 0.381mG，數據結果可以看出來跟電鍋是相同的，在煮水過程中磁場是最大的，保溫狀態下的電熱水瓶所產生的電磁波與背景值相差不遠。 5.烤箱(650W)：家中廚房除了微波爐外最耗電的就是烤箱了，本次測量中未納入微波爐的原因是，微波爐的發生源頻率在 2.45GHz，是屬於高頻電磁波的範圍，所以不納入測量。電烤箱在 30 公分距離下的磁場最高 6.472mG，平均值 3.363mG，而最遠 100 公分距離的磁場量測到最大值是 0.781mG，平均值是 0.444mG，烤箱是屬於電能轉熱能的電器，所以使用上都是以最大功率啟用，近距離所產生的電磁波值不小，消費者在使用上必須多注意，保持適當安全距離。 6.暖風機(大 1300W)與暖風機(小 630W)：本研究這次針對了兩種不同瓦數的暖風機做測量，相較下 30 公分距離的磁場比較中，暖風機(大)磁場最大值 1.198 mG，磁場平均值 0.637 mG，而暖風機(小)

(48)

磁場最大值已經來到驚人的 18.018 mG，磁場平均值也有 9.391 mG；而距離 100 公分下，暖風機(大)磁場最大值 0.739，磁場平均值 0.400mG，而暖風機(小)磁場最大值 1.574 mG，磁場平均值 0.814mG，這兩台功率不同、大小不同的暖風機量測出來的結果也大不同，較小功率的暖風機竟然電磁波的發射量更高。在未量測前的觀念裡，功率越大，耗電量就越大，照理來說磁場也是最大的，量測後才發現，並不是看功率或額定電流大小就能分辨電器產品的磁場的大小，機器本身的設計可能也會有影響。暖風機在結構上也是電能轉熱能，再由馬達驅動風扇將熱風吹出來，由於暖風機影響環境溫度會隨距離衰減，一般人在使用上也是偏向近距離使用。但由本次測量數據的觀察結果，暖風機具有偏高的磁場量，建議在使用的距離一定要高於 1 公尺以上。 7.液晶電視機(210W)：在本次測量中發現，42 吋液晶電視機在 30 公分距離下的磁場最高 0.695mG，平均值 0.408mG，而最遠 100 公分距離的磁場量測到最大值是 0.700mG，平均值是 0.353mG。本次量測並未將舊式的映像管電視機納入，因為傳統映像管電視機在台灣很多家庭都已經淘汰了，量測結果沒有太多參考的價值，所以暫不納入量測。在英國國家輻射防護局(NRPB)公佈的家電設備量測數據裡，傳統使用映像管的電視機在距離 100 公分量測到的最大磁場 1.4mG，平均值 0.85mG，相比之下液晶電視比映像管電視的 100 公分距離最大磁場值要少 50%，平均值也少了 40%左右。過去的傳統映像管電視機耗電又笨重，解析度規格也不如現在的平板電視機，且磁場汙染也相較的高，所以已經遭到淘汰。不過若以德國健康住宅規範的建議，在家臥室空間還是不建議放置任何電視機產品，不管是傳統映像管電視或是新式平板液晶電視。 8.吹風機：在本次測量中，吹風機在 30 公分距離下的磁場最高 1.53mG，平均值 0.605mG，而最遠 100 公分距離的磁場量測到最大值是 0.662mG，平均值是 0.0752mG，在居家環境裡面，吹風機也是不可或缺的家電之一，而且，吹風機的使用上是距離人體最近的電器之一，在最大功率運轉下，最大的磁場量有 1.53mG，這麼近的距離接受相對高的磁場影響，對人體影響可能會提高風險，在使用上也不容輕忽。

室內電磁環境對人體健康之影響與對策評估計畫