目次
表次
... III
圖次
... V
摘要
... VII
第一章
緒論 ... 1
第一節
研究緣起與背景 ... 1
第二節
研究計畫內容 ... 3
第三節
研究方法與步驟 ... 4
第四節
預期研究成果與進度 ... 6
第二章
建材逸散模擬軟體相關研究 ... 8
第一節
國外健康綠建材與室內環境性能研究 ... 8
第二節
各國室內建材逸散模擬推估軟體蒐集 ... 10
第三章
小尺寸建材 VOC、甲醛逸散檢測結果 ... 15
第一節
試驗數據之品保與品管 ... 15
第二節
小尺寸乾式建材逸散量測結果 ... 19
第四章
單一乾式建材試驗結果與實場驗證分析 ... 28
第一節
建材檢測樣本之選定及全尺寸實驗設計 ... 28
第二節
小尺寸與全尺寸建材逸散性能比對 ... 31
第三節
實場驗證分析 ... 37
第五章
結論與建議 ... 46
第一節
結論 ... 46
第二節
建議 ... 47
附錄一 小尺寸乾式建材逸散量測系統性能測試...48.
附錄二
全尺寸乾式建材逸散量測系統性能測試...57
附 錄 三 期 中 審 查 會 議 評 審 意 見 與 回 應 . . . 6 1
參考書目
...63
表次
表 1-1 預 期 研 究 進 度 表 ... 7 表 2-1 國際標準組織(ISO)相關建築環境設計標準 ... 9 表 3-1VOCS低 濃 度 檢 量 線-濃度值與波峰面積值之關係 ... 15 表 3-2VOCS高 濃 度 檢 量 線-濃度值與波峰面積值之關係 ... 16 表 3-3DNPH 之甲醛低、高濃度檢量線... 18 表 4-1 乾式建材檢驗試件 ... 29 表 4-2 模組三 建 材 使 用 施 工 項 目... 30 表 4-3 模 組 三 建 材 使 用 施 工 項 目 ... 30 表 4-4 小 尺 寸 與 全 尺 寸 性 能 比 對 各 組 使 用 建 材 ... 31 表 4-5 實驗系統環境條件設定 ... 32 表 4-6 天花板類-全尺寸與小尺寸比對量測結果 ... 33 表 4-7 牆壁類-全尺寸與小尺寸比對量測結果... 35 表 4-8 實場驗證各組裝修部位使用建材 ... 37圖次
圖 1-1 研 究 流 程 圖 ... 5 圖 2-1CONTAM 2.4 操 作 畫 面 ... 12 圖 2-2IA-QUEST 操 作 畫 面 ... 14 圖 3-1 矽酸鈣板 VOCS濃 度 比 例 圖 ... 19 圖 3-2 天花板類-矽酸鈣板 TVOC 歷時濃度逸散圖 ... 20 圖 3-3 天花板類-矽酸鈣板 TVOC 歷時逸散速率圖 ... 20 圖 3-4 天花板類-矽酸鈣板甲醛歷時濃度逸散圖 ... 21 圖 3-5 天花板類-矽酸鈣板甲醛歷時逸散速率圖 ... 21 圖 3-6 合板 VOCS濃 度 比 例 圖 ... 22 圖 3-7 牆壁類-合板 TVOC 歷時濃度逸散圖 ... 23 圖 3-8 牆壁類-合板 TVOC 歷時逸散速率圖 ... 23 圖 3-9 牆壁類-合板甲醛歷時濃度逸散圖 ... 24 圖 3-10 牆壁類-合板甲醛歷時逸散速率圖 ... 24 圖 3-11 PVC 地磚 VOCS濃 度 比 例 圖 ... 25 圖 3-12 地板類-PVC 地磚 TVOC 歷時濃度逸散圖 ... 25 圖 3-13 地板類-PVC 地磚 TVOC 歷時逸散速率圖 ... 26 圖 3-14 地板類-PVC 地磚甲醛歷時濃度逸散圖 ... 26 圖 3-15 地板類-PVC 地磚甲醛歷時逸散速率圖 ... 27 圖 4-1 我國綠建材標章數量分佈圖 ... 28 圖 4-2 小尺寸建材逸散試驗系統- ... 31 圖 4-3 全尺寸建材逸散實驗系統 ... 31 圖 4-4 全尺寸環控艙採樣點設置 ... 32 圖 4-5 天花板類-矽酸鈣板全尺寸鋪設情形- ... 33 圖 4-6 天花板-矽酸鈣板之全尺寸及小尺寸性能 TVOC 比 對 圖 ... 34 圖 4-7 天花板-矽酸鈣板之全尺寸及小尺寸性能甲醛比對圖- ... 34 圖 4-8 牆壁類-合板全尺寸鋪設情形 ... 35 圖 4-9 牆壁類-合板之全尺寸及小尺寸性能 TVOC 比對圖 ... 36圖 4-10 牆壁類-合板之全尺寸及小尺寸性能甲醛比對圖 ... 36 圖 4-11 全尺寸實際裝修比對一建材裝修情形 ... 38 圖 4-12 全尺寸實場驗證比對一建材 TVOC 逸散圖 ... 39 圖 4-13 全尺寸實場驗證比對一建材甲醛逸散圖 ... 39 圖 4-14 全尺寸實際裝修比對二建材裝修情形 ... 40 圖 4-15 全尺寸實場驗證比對二建材 TVOC 逸散圖 ... 41 圖 4-16 全尺寸實場驗證比對二建材甲醛逸散圖 ... 41 圖 4-17 建材逸散模擬軟體概念 ... 42 圖 4-18 軟體操作步驟 ... 43 圖 4-19 全尺寸實場裝修與模擬軟體比對一甲醛濃度比較圖 ... 44 圖 4-20 全尺寸實場裝修與模擬軟體比對二甲醛濃度比較圖 ... 45
摘
要
關 鍵 詞 ： 室 內 空 氣 品 質 、 逸 散 模 擬 、 小 尺 寸 環 控 箱 、 全 尺 寸 環 控 箱 一 、 研 究 緣 起 近 年 來 氣 候 變 遷 劇 烈，世 界 各 國 致 力 推 動 節 能 減 碳 並 積 極 建 立 低 碳 環 境 ， 此 外 國 人 對 生 活 居 住 品 質 要 求 提 高 ， 內 政 部 建 築 研 究 所 以 透 過 「 綠 建 材 標 章-GMBL」之推動，建立完整管制綠建材政策， 累 計 至 2010 年底，核發 399 件標章共 3876 種產品，其以健康標章 為 最 大 宗（76%）其次為高性能標章（15%），整體成效良好，鑑於 室 內 空 氣 品 質 對 人 體 健 康 效 益 之 影 響 ， 透 過 「 建 築 技 術 規 則 」 規 範 管 制 綠 建 材 裝 修 比 例 經 5％提升至 30％，顯示更有效管制建材應用 ， 方 與 世 界 潮 流 接 軌 。 室 內 揮 發 性 有 機 物 質 之 建 材 逸 散 來 源 與 建 材 裝 修 使 用 率、與 負 荷 率 有 密 切 關 係。目 前 內 政 部 建 築 研 究 所 99 年度完成適用台灣本土 之 「 建 材 逸 散 模 擬 推 估 軟 體 」 初 步 建 立 ， 可 供 室 內 設 計 者 或 一 般 民 眾 自 行 推 估 裝 修 後 室 內 空 間 甲 醛 及 VOC 濃度，但仍缺乏實場實際 量 測 比 對 數 據 ， 有 鑑 於 此 ， 本 研 究 於 透 過 本 所 建 材 逸 散 實 驗 系 統 ， 針 對 小 尺 寸 量 測 及 全 尺 寸 乾 式 建 材 實 際 量 測 ， 驗 證 建 材 逸 散 模擬軟 體推估分 析 ， 期 望 可 提 供 設 計 者 、 使 用 者 作 為 參 考 之 依 據 。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 本研究計畫之研究方法，主要透過文獻探討與蒐集的實驗數據 作 比 較 分 析 ， 以 彙 整 現 有 全 尺 寸 裝 修 VOC 整體研究之相關試驗成 果 ， 分 別 選 取 3 種乾式建材使用小尺寸建材逸散測試進行甲醛與 TVOC 逸散分析、全尺寸實場模擬試驗等，以驗證建材逸散軟體模 擬 分 析 之 結 果 。 預 期 目 標 及 預 期 成 果 如 下 ：1、完成國內、外相關全 尺寸建材揮發性有機逸散物質模擬文獻之搜集與探討。2、利用實驗建材 進 行 小 尺 寸 及 全 尺 寸 乾 式 建 材 逸 散 試 驗 ， 並 以 比 對 2 艙體其關聯性 。3、完成尺寸實驗室進行實場裝修模擬試驗，並與模擬軟體推估之濃 度進行比對，研究成果可提供實務應用及參考。 三 、 重 要 發 現 透 過 前 期 相 關 研 究 計 畫（ 內 政 部 建 研 所 協 同 研 究 計 畫：99 年度 「 建 置 小 尺 寸 建 材 逸 散 直 讀 量 測 系 統 與 模 擬 架 構 之 研 究 」）， 已 完 成建 材 逸 散 軟 體 初 步 建 立 ， 本 研 究 計 畫 100 年度「全尺寸裝修空間模 擬 揮 發 性 有 機 逸 散 物 實 測 研 究-以單一乾式建材為例」，蒐集國內室 內 裝 修 業 常 用 之 乾 式 建 材 ， 建 立 建 材 逸 散 資 料 庫 ， 並 透 過 前 期 初 步 研 擬 適 用 於 台 灣 本 土 之 建 材 逸 散 模 擬 軟 體 架 構 ， 推 估 室 內 空 氣 品 質 ， 確 實 掌 握 室 內 裝 修 後 室 內 使 用 人 員 健 康 風 險 及 室 內 空 氣 品 質 狀 況 。 本 研 究 重 要 發 現 如 下 ： 小 尺 寸 系 統 量 測 單 一 建 材 ， 具 推 估 實 場 裝 修 空 間 能 力 ， 另 初 步 建 立 之 建 材 逸 散 軟 體 模 擬 結 果 與 實 際 裝 修 略 有 低 估 情 形 ， 可 透 過 其 他 模 式 輔 助 進 行 評 估 。 四 、 主 要 建 議 事 項 本 研 究 已 完 成 3 類單一乾式建材之「小尺寸建材逸散試驗」、 建 立「 全 尺 寸 建 材 逸 散 試 驗 」之 品 保/品管資料及等工作項目，並完 成 2 件小尺寸及全尺寸試驗艙性能比對甲醛及 TVOC 逸 散 量 測。並 以 透 過 「 建 材 逸 散 資 料 庫 與 模 擬 軟 體 」 及 2 組實驗建材全尺寸或實 場 裝 修 空 間 模 擬 比 對 。 等 工 作 項 目 ， 獲 得 許 多 具 體 結 論 ， 因 此 後 續 研 究 建 議 有 下 列 幾 點 ： 建 議 一 建 議 未 來 增 加 單 一 濕 式 建 材 逸 散 資 料 ： 立 即 可 行 之 建 議 主 辦 機 關 ： 內 政 部 建 築 研 究 所 協 辦 機 關 ： 內 政 部 營 建 署 本 年 度 已 完 成 3 件單一乾式建材甲醛、TVOC 逸散測試，未來 建 議 增 加 單 一 濕 式 建 材 逸 散 逸 散 試 驗 ， 並 納 入 資 料 庫 ， 並 整 合 現 有 健 康 綠 建 材 資 料 ， 使 資 料 庫 更 臻 完 善 。 建 議 二 建 議 未 來 增 加 複 層 建 材 逸 散 之 相 關 研 究 ： 長 期 可 行 之 建 議 主 辦 機 關 ： 內 政 部 建 築 研 究 所 協 辦 機 關 ： 內 政 部 營 建 署 本 年 度 研 究 發 現 ， 以 小 尺 寸 量 測 系 統 推 估 複 層 建 材 逸 散 量 ， 模 擬 軟 體 似 乎 有 低 估 情 形 ， 並 無 法 以 直 接 累 加 單 一 建 材 逸 散 量 之 方 式 計 算 ， 建 議 未 來 對 小 尺 寸 試 驗 可 採 以 HPLC 試驗法試驗，另透過複 層 建 材 逸 散 機 制 逸 散 特 性 等 進 行 研 究 ， 以 俾 更 貼 近 真 實 情 形 。
ABSTRACT
Keywords：Indoor Air Quality, Decay-predicting Model, Small scale Chamber, Full scale Chamber
In recent years, because of dramatic climate change, many countries committed to promoting the E n e r g y C o n s e r v a t i o n a n d C a r b o n R e d u c t i o n a n d m a k e u p l o w - c a r b o n e n v i r o n m e m t . The Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior in Taiwan had developed the control strategy about green building materials.In 2010,the ABRI had issued 399 Marks（ 3879 productions）,most of then is healthy(76%). Therefore, this research establishes continue with pre- research about “Small Scale Chamber Measurement System of Direct reading instrument”. To exanimate the emissive of TVOC from construction products. To establish the database about wet and dry construction products, and be continued to establish “The Building Materials Emission Simulation Program” - bate version. The program can predict with emission from building material by database and can estimate the concentration for indoor volatile organic compound in under and over construction. That can provide the choice of building materials and be a reference of health risk management.
This research project expects target and expectation result as follows: 1. Collect and Investigation the literature simulation of volatile organic
compound from building material by full scale chamber.
2. Testing the materials by small scale chamber, full scale chamber, and comparative analysis the correlation.
3. Finish the decoration testing of full scale and compare the concentration from the simulation softwar.
第一章
緒論
第一節
研究緣起與背景
一、 研究緣起 21 世紀在生態永續趨勢下，發展健康零碳綠建築業已成為世界 各 國 政 府 主 要 課 題，其 中，提 升 室 內 環 境 之 健 康 性 能(IEH)，更是建 立 新 型 態 綠 建 築 之 重 要 要 項;台灣地處亞熱帶氣候地區，室內環境品 質 不 良 問 題 ， 極 大 因 素 來 自 於 室 內 不 良 建 材 所 引 起 ， 內 政 部 建 築 研 究 所 透 過 「 綠 建 材 標 章 」 之 推 動 ， 建 立 綠 建 材 管 制 政 策 ， 推 動 至 今 獲 得 標 章 產 品 眾 多 ， 並 提 高 「 建 築 技 術 規 則 」 設 計 施 工 編 第 321 條 「 綠 建 材 使 用 比 例 」 管 制 ， 由 5%提升至 30%，近期研擬提升至 45 ％ ， 由 此 可 見 綠 建 材 廣 大 應 用 於 室 內 環 境 之 中 ， 包 括 室 內 整 體 建 材 裝 修 及 建 材 產 品 等 ， 然 而 ， 擴 大 綠 建 材 應 用 於 室 內 環 境 ， 其 使 用 後 之 「 健 康 性 能 評 估 」 亟 需 建 立 ， 以 瞭 解 提 升 室 內 健 康 性 能 之 整 體 效 益 ， 維 護 國 人 室 內 居 住 健 康 品 質 及 協 助 創 新 產 業 發 展 。 近 年 來 ， 隨 著 知 識 與 生 活 水 準 的 提 高 ， 及 室 內 空 氣 品 質 政 策 大 力 推 動 與 推 廣 下 ， 使 人 們 對 於 良 好 的 室 內 空 氣 品 質 有 所 認 識 ， 並 開 始 重 視 生 活 品 質 與 健 康 ； 國 際 上 為 維 護 良 好 健 康 室 內 環 境 ， 在 健 康 綠 建 材 評 定 逐 以 「 整 體 室 內 環 境 」 評 估 方 式 ， 進 行 相 關 評 定 與 管 制 工 作 ；ISO 16814 標準在「建築材料逸散」的管制項目是透過「建 立 完 整 低 逸 散 建 築 材 料 之 標 章 及 計 畫 管 制 策 略 」 及 「 建 立 建 材 逸 散 資 料 庫 及 數 值 模 擬 推 估 軟 體 」 等 兩 種 方 式 ， 降 低 污 染 物 濃 度 ， 維 持 室 內 空 氣 品 質 。 目 前 內 政 部 建 築 研 究 所 於 99 年度完成「建置小尺寸建材逸散直 讀 量 測 系 統 與 模 擬 架 構 之 研 究 」，並 初 步 架 構 建 材 逸 散 模 擬 軟 體，俾 未 來 提 供 建 築 師 及 一 般 民 眾 使 用 ， 瞭 解 室 內 空 氣 品 質 ， 本 年 度 擬 透 過 全 尺 寸 裝 修 試 驗 ， 瞭 解 實 際 裝 修 之 建 材 逸 散 行 為 ， 及 驗 證 建 材 逸 散 模 擬 軟 體 之 整 體 效 益 。二、 研究目的 本 研 究 之 目 的 在 於 維 護 並 提 升 居 民 健 康 的 室 內 環 境 意 識 ， 作 為 日 後 我 國 TVOC 及甲醛污染管制之參考依據。藉由 99 年度「建置 小 尺 寸 建 材 逸 散 直 讀 量 測 系 統 與 模 擬 架 構 之 研 究 」 及 本 年 度 「 全 尺 寸 裝 修 空 間 模 擬 揮 發 性 有 機 逸 散 物 實 測 研 究-以單一乾式建材為例」 計 畫 ， 幫 助 國 內 室 內 裝 修 ， 鼓 勵 產 業 界 以 健 康 、 永 續 為 訴 求 ， 促 進 產 業 升 級 ， 進 而 達 到 健 康 及 永 續 目 的 ， 減 輕 對 地 球 環 境 的 衝 擊 與 資 源 之 浪 費 。 (一) 調 查 及 分 析 小 尺 寸 與 全 尺 寸 之 乾 式 建 材 逸 散 檢 測 試 驗 之 相 關 性 。 (二) 透 過 全 尺 寸 實 驗 室 選 定 天 花 板 、 牆 壁 及 地 板 材 ， 進 行 乾 式 建 材 逸 散 甲 醛 及 VOC 實場裝修試驗及分析。 (三) 驗證建材逸散 VOC 實場分析與建材逸散模擬推估軟體相關性 。
第二節
研究計畫內容
建 材 逸 散 揮 發 性 物 質 及 甲 醛 研 究 （ 內 政 部 建 築 研 究 所 計 畫 ： 綠 建 材 性 能 實 驗 研 究 92~95 年），已完成綠建材標章制度、小尺寸建 材 逸 散 研 究、全 尺 寸 建 材 之 標 準 測 試 方 法、建 材 ISO 標準之可行性 分 析 、 全 尺 寸 建 材 於 本 土 氣 候 試 驗 條 件 下 揮 發 性 有 機 物 質 逸 散 變 化 等 研 究 ， 並 已 於 99 年度完成「建置小尺寸建材逸散直讀量測系統」 之 系 統 建 置，今 年 度(100 年)研究計畫為有效驗證前期模擬軟體及透 過 內 政 部 建 築 研 究 所 性 能 實 驗 中 心 既 有 試 驗 設 備 ， 加 強 建 材 逸 散 軟 體 本 土 性 ， 並 同 時 彙 整 前 期 已 測 試 之 乾 式 建 材 資 料 庫 可 用 數 據 ， 整 合 現 有 健 康 綠 建 材 資 料 ， 使 資 料 庫 更 臻 完 善 。 並 透 過 單 一 乾 式 建 材 以 小 尺 寸 及 全 尺 寸 實 場 模 式 試 驗 ， 驗 證 建 材 逸 散 軟 體 ， 除 可 擴 充 建 材 逸 散 資 料 庫 外 亦 可 回 饋 建 材 逸 散 模 擬 軟 體 架 構 使 用 。 本 年 度 預 計 執 行 之 工 作 內 容 如 下 ： 1. 分 析 小 尺 寸 與 全 尺 寸 之 乾 式 建 材 逸 散 檢 測 試 驗 之 相 關 性 。 (1) 透過綠建材標章分類，選取天花板類及牆壁類等建材，進行 2 組「 小 尺 寸 建 材 逸 散 量 測 系 統 」及「 全 尺 寸 建 材 逸 散 量 測 系 統 」 的 甲 醛 及 TVOC 濃度及逸散率分析。 (2) 透過上述，以相同負荷率、乾式建材及相同環境條件下，不同 艙 體 之 試 驗 分 析 ， 進 行 評 估 探 討 。 2. 利 用 實 驗 建 材 實 場 模 擬 試 驗 結 果 與 建材 逸 散 資 料 庫 試 驗 結 果 進 行 驗 證 分 析 。 (1) 完成 2 組實驗建材全尺寸或實場裝修空間模擬比對，將 其量測 結 果 與 由 小 尺 寸 建 材 量 測 系 統 測 試 結 果 進 行 模 擬 軟 體 驗 證 分 析 ， 確 立 建 材 逸 散 狀 況 。 (2) 界定裝修材料中，本次研究試驗則單一乾式建材逸散特性之討 論 ， 俾 簡 易 及 判 定 影 響 分 析 情 形 。第三節
研究方法與步驟
一、 研究方法 （ 一 ） 文 獻 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 全 尺 寸 裝 修 VOC 整體研究之相關試驗成果，瞭解逸散特性之性質狀 態 與 衰 減 歷 時 變 化 ， 並 匯 集 建 材 逸 散 模 擬 軟 體 ， 比 對 建 材 之 實 驗 結 果 ， 分 析 其 差 異 性 。 （ 二 ） 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 ， 彙 整 現 有 TVOC 整體研究之相關實驗成果，瞭解逸散特性之性質狀態與衰減 歷 時 變 化 ， 比 對 抽 樣 建 材 全 尺 寸 實 際 裝 修 實 驗 結 果 與 模 擬 軟 體 分 析 結 果 探 討 。 （ 三 ） 實 驗 分 析 法 分 別 選 取 3 種 乾 式 建 材 使 用 小 尺 寸 建 材 逸 散 測 試 進 行 甲 醛 與 TVOC 逸散分析、全尺寸實場模擬試驗等，以驗證建材逸散軟體模 擬 分 析 之 結 果 。 1. 採用參考 ASTM D5116-06 標 準 所設計之「小尺寸建材逸散實驗 系 統 」， 檢 測 檢 測 甲 醛 及 TVOC 逸散情形。 2. 透過實場裝修空間模擬試驗量測結果，與由小尺寸建材逸散量測 系 統 之 試 驗 結 果 進 行 驗 證 與 分 析，探 討 單 一 乾 式 建 材 實 際 裝 修 空 間 情 形 及 軟 體 驗 證 。二、研究步驟
圖 1-1 研 究 流 程 圖 （ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）
第四節
預期研究成果與進度
一、 研究內容之工作項目 本 研 究 之 工 作 項 目 包 含 下 列 ： 1. 調 查 及 分 析 小 尺 寸 與 全 尺 寸 之 乾 式 建 材 逸 散 檢 測 試 驗 之 相 關 性 。 2. 透 過 全 尺 寸 實 驗 室 選 定 天 花 板 、 牆 壁 及 地 板 材 ， 進 行 乾 式 建 材 逸 散 甲 醛 及 VOC 實場裝修試驗及分析。 3. 驗證建材逸散 VOC 實場分析與建材逸散模擬推估軟體相關性。 二、 研究之具體成果 本 研 究 之 具 體 成 果 將 有 下 列 ： 1. 完 成 小 尺 寸 及 全 尺 寸 乾 式 建 材 有 機 逸 散 物 檢 測 成 果 比 對 分 析 ， 由 相 同 試 驗 條 件 ， 比 對 建 材 逸 散 VOC 性能之關聯性。 2. 利用提供不同乾式建材之揮發甲醛及 VOC 逸散全尺寸組合試驗 ，提 出 實 際 裝 修 之 VOC 濃度逸散曲線及分佈，供實務設計參考 應 用 。 3. 完 成 透 過 全 尺 寸 實 場 試 驗 及 小 尺 寸 建 材 試 驗 ， 比 對 單 一 乾 式 建 材 逸 散 模 擬 推 估 軟 體 ， 供 室 內 裝 修 應 用 參 考 。研 究 進 度 及 預 期 完 成 之 工 作 項 目 表 1-1 研 究 進 度 表 月 次 工 作 項 目 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 月 十 二 月 備 註 彙 整 分 析 國 內 外 相 關 文 獻 量 測 系 統 與 試 驗 程 序 確 立 選 定 測 試 樣 本 進 行 建 材 甲 醛 與 總 揮 發 性 有 機 物 質 逸 散 試 驗 進 行 實 場 裝 修 空 間 模 擬 試 驗 檢 測 數 據 比 對 分 析 ◎ ◎ ◎ 建 材 逸 散 模 擬 軟 體 分 析 模 擬 驗 證 分 析 整 理 與 修 正 報 告 書 期 中 期 末 報 告 ◎ ◎ 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 15 % 20 % 33 % 47 % 79 % 90 % 95 % 95 % 99 % 100 % 說 明 ： １ 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 。 ２ 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 組 線 為 一 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 。 ３ 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 。
第二章
建材逸散模擬軟體相關研究
污 染 物 逸 散 的 過 程 非 常 複 雜，影 響 室 內 污 染 物 逸 散 的 因 素 也 很 多 ， 要 瞭 解 室 內 污 染 物 的 濃 度 可 以 採 用 現 場 實 測 與 事 前 模 擬 兩 種 方 法 ， 雖 然 現 場 實 測 的 數 據 較 為 準 確 ， 但 是 無 法 事 先 預 測 污 染 物 的 濃 度 變 化 過 程 及 其 是 否 符 合 法 令 標 準 。 透 過 電 腦 化 的 模 式 模 擬 可 以 事 前 針 對 原 料 、 材 料 、 污 染 物 的 特 性 及 溫 度 、 風 速 、 體 積 等 環 境 因 子 進 行 模 擬 分 析 ， 根 據 模 擬 結 果 選 擇 最 佳 的 設 計 組 合 或 採 取 最 適 當 的 管 理 方 式 。 事 前 採 用 模 式 模 擬 ， 事 後 定 期 實 施 現 場 檢 測 ， 兩 種 方 法 交 互 運 用 將 有 助 於 提 升 室 內 空 氣 品 質 。 預 測 污 染 物 濃 度 亦 可 用 於 評 估 個 人 暴 露 風 險 ， 常 用 的 室 內 空 氣 品 質 模 擬 軟 體 有 CONTAM 、IAQX、 NaVIAQ、 COMIS 3.0、 IA-QUEST 等 。
第一節
國外健康綠建材與室內環境性能研究
目 前 國 際 上 最 新 健 康 綠 建 材 評 定 逐 漸 以 「 整 體 室 內 環 境 」 (Whole Indoor Environment)評估方式，進行相關評定及管制工作， 包 括 透 過 建 築 生 命 週 期 及 材 料 生 命 週 期 系 統 ， 以 「 室 內 環 境 品 質 」 (IEQ)及「低碳排放」為達成目標，對 於建築材料之「逸散基準」及 「 健 康 危 害 」 於 予 限 制 ， 並 進 行 「 極 低 逸 散 材 料 」 的 產 品 開 發 ， 搭 配「 建 材 逸 散 分 級 制 度 」，從 建 築 規 劃 設 計、材 料 產 品 管 制、環 境 檢 測 評 估 、 健 康 診 斷 評 估 及 維 護 改 善 管 理 等 階 段 ， 分 層 分 項 管 制 ， 並 統 整 於 國 際 標 準 ISO 16813(2006)、ISO 16814(2008)中，其影響層級 甚 大，包 括 美 國 LEED 評估、GreenGuard 標章、加州政府環境特別 規 範 及 綠 建 築 特 別 規 範 、 日 本 建 材 揮 發 性 有 機 化 合 物 逸 散 基 準 等 ， 並 逐 步 開 始 帶 動 國 際 綠 建 材 標 章 制 度 的 改 變 。 一、國際標準組織(ISO)16813-建築環境設計之室內環境一般準則 國 際 標 準 組 織 於 2006 年開始，由技術委員會 TC-205 對「建築
環 境 設 計 」(Building Environment Design)訂定一系列之環境設計準
率 、 新 建 築 之 能 源 效 率 評 估 等 ， 如 表 2-1 所示： 表 2-1 國 際 標 準 組 織 (ISO)相 關 建 築 環 境 設 計 標 準 標 準 編 號 標 準 名 稱 公 告 時 間 16813 建 築 環 境 設 計-室內環境一般準則 2006 16814 建 築 環 境 設 計-室 內 空 氣 品 質 -居 住 者 室 內 空 氣 品 質 表 示 方 法 2008 16818 建 築 環 境 設 計-能源效率之術語 2008 23045 建 築 環 境 設 計-新建築之能源效率評估 2008 (資 料 來 源 ： 國 際 標 準 組 織 ,2009) 國 際 標 準 組 織 公 告 之 ISO16813 標 準 (建 築 環 境 設 計 -室 內 環 境 一 般 準 則)，主要提供室內環境設計程序(process)、設計標準(criteria) 、設 計 支 援 協 助(aids)、成本評估(cost evaluation)等，主要提供設計 者 從 設 計 初 始 階 段 ， 納 入 永 續 議 題 、 建 造 及 使 用 成 本 、 直 至 使 用 階 段，藉 以 評 估 室 內 空 氣 品 質(IAQ)、溫熱舒適度、音響舒適度、視覺 舒 適 度 及 能 源 效 率 控 制，其 評 估 因 子 基 準 直 接 與「 綠 建 材 」(GBMs) 性 能 息 息 相 關 ， 影 響 整 體 「 建 築 室 內 環 境 」 產 業 發 展 。 二、國際標準組織(ISO)16814-室內空氣品質標準 國 際 標 準 組 織(ISO)16814 建築環境設計-室內空氣品質-居住者 室 內 空 氣 品 質 表 示 方 法(2008 年)標準，為健康室內環境之室內空氣 品 質 管 理 重 要 標 準 ， 其 目 標 是 同 時 滿 足 居 住 者 之 「 健 康 」(Health) 、「 舒 適 」(Comfort)及「生產效率」(Productivity)，以設計 及 管理的 方 式 控 制 ， 主 要 分 為 室 內 空 氣 品 質 表 示 方 法 、 設 計 程 序 、 設 計 參 數 及 假 設 等 項 目 ， 內 容 包 括 ：
(1).室內空氣污染的來源與控制(Sources and control of indoor air pollution)
(2).室內空氣品質之表示(Methods of expressing IAQ) (3).空氣品質健康基準指引(Air quality guidelines) (4).建材逸散(Emissions from building materials)
(5).空氣清淨裝置(Air cleaning devices)
(6).污 染 物 來 源 -HVAC 系 統 (HVAC equipment as a source of pollution) (7).通風效率(Ventilation effectiveness) 室 內 空 氣 品 質 透 過 設 計 方 法 的 管 控，能 夠 有 效 降 低 室 內 空 氣 污 染 物 濃 度 ， 建 立 健 康 指 標 的 目 標 ， 增 進 健 康 舒 適 及 生 產 效 率 ， 其 設 計 流 程 可 分 為 下 列 幾 個 步 驟 ： 〈 Step 1〉─定 義 使 用 者 的 限 制 設 計，包 括 當 地 所 在 區 域、當 地 法 令 及 規 章 ， 以 及 當 地 大 氣 空 氣 品 質 質 素 ， 作 為 設 計 限 制 條 件 。 〈 Step 2〉─建 築 類 型 的 定 義，包 括 空 調 系 統 的 細 部 設 計、更 易 清 潔 ， 維 修 和 服 務 操 作 的 使 用 方 法 、 人 員 密 度 的 估 計 、 自 然 通 風 量 等 ， 作 為 設 計 參 考 。 〈 Step 3〉 ─選 擇 室 內 空 氣 品 質 標 準 ， 進 行 設 計 目 標 的 訂 定 。 〈 Step 4〉 ─污 染 物 來 源 逸 散 的 控 制 ， 建 築 材 料 及 設 備 逸 散 。 〈 Step 5〉 ─污 染 物 移 除 方 法 ， 污 染 物 傳 播 控 制 及 過 濾 裝 置 。 〈 Step 6〉 ─訂 定 特 別 需 求 ， 當 地 的 特 別 需 求 規 定 。 〈 Step 7〉 ─選 擇 室 內 空 氣 品 質 的 表 示 方 法 ， 包 括 通 風 換 氣 率 、 污 染 物 質 量 平 衡 計 算 、 可 感 知 室 內 空 氣 品 質 等 。
第二節
各國室內建材逸散模擬推估軟體蒐集
一 、 國際標準組織(ISO)16814-室內空氣品質標準 ISO 16814 標準於建材污染管制設計，建議透過「建立建材逸 散 資 料 庫 」 及 「 建 立 數 值 模 擬 推 估 軟 體 」 方 式 ， 設 計 管 制 室 內 空 氣 中 揮 發 性 有 機 化 合 物(VOCs)及毒性物質之污染濃度，以維護管理良 好 之 室 內 空 氣 品 質 ， 目 前 已 有 許 多 國 家 推 廣 各 種 建 材 逸 散 推 估 軟 體， 例 如 美 國 環 保 署 之 牆 類 塗 料 逸 散 暴 露 模 式 Wall Paint Exposure
Assessment Model (WPEM) 、 多 重 環 控 箱 濃 度 及 暴 露 模 式 Multi- Chamber Concentration and Exposure Model (MCCEM)、芬蘭(VTT)
建 材 逸 散 資 料 庫、英 國(BRE)BREEZE Model 之建材逸散軟體、加拿 大(NRC-IRC)IA-QUEST(V1.1,2006) 建 材 逸 散 數 值 推 估 軟 體 等 方 式 ， 有 效 讓 「 設 計 者 」 透 過 建 材 逸 散 資 料 庫 及 數 值 推 估 方 式 ， 掌 握 人 員 使 用 健 康 風 險 及 室 內 空 氣 品 質 。 AFoDAS/ AVODAS 將依其相關的資料分為六個子資料庫，詳圖 2-1，此分類方法可收集不同類別之研究也可擴展其它種資料庫，例 如:水源、逸散與健康影響的資料庫。所有子資料庫最後均分割為兩 種 資 訊 區 ； 一 般 資 訊 塊 包 含 1.使用者所負責更新的資料庫中任一有 效 性 數 據 ；2.建 築 及 環 境 條 件 的 主 要 資 料 ； 3.採 樣 及 分 析 方 法 的 描 述。有 機 化 合 物 資 訊 區 包 含 1. 9 種醛類（AFoDAS）和 18 種揮發性 有 機 化 合 物（AVODAS）之濃度；2.採 樣 天 數；3.採樣地點。兩資訊 區 塊 均 設 有 保 護 非 公 開 資 料 ， 一 般 資 訊 區 只 有 在 查 詢 時 提 供 資 料 庫 服 務 ， 使 用 者 無 法 直 接 存 取 。 二 、 CONTAM
CONTAM 是由美國國家標準與技術學會( National Institute of Standards and Technology，NIST ) 所開發之軟體，可用於多區域 (multi-zone)室內空氣品質和通風分析的電腦程式，其操作畫面如圖 2-1所示，設計主要目的在用以幫助使用者確定：
(一) 氣流(air flow)：滲入(infiltration)、滲出 ( exfiltration) 、建築
系 統 中 使 用 機 械 驅 動 的 room-to-room 氣流、建築物外部的風 壓 、 室 內 和 室 外 空 氣 溫 差 引 起 的 浮 力 效 應 。 (二) 污染物濃度 ( Contaminant Concentration )：空氣污染物傳輸 轉 化 的 各 種 過 程 ， 包 括 化 學 和 放 射 化 學 的 轉 化 、 建 築 材 料 的 吸 附 和 脫 附 、 過 濾 等 。 (三) 個人暴露 ( Personal Exposure )：預測人員暴露周圍的空氣污 染 物 濃 度 作 為 風 險 評 估 的 參 考。CONTAM 有多種應用，例如 ： 計 算 建 築 物 的 氣 流 評 估 是 否 有 足 夠 的 換 氣 率 、 決 定 換 氣 率 隨 時 間 變 化 的 變 異 和 建 築 物 內 氣 流 的 分 佈 、 估 算 密 閉 空 間 的 空 氣 滲 透 率 、 評 估 現 有 建 築 物 的 室 內 空 氣 品 質 。 預 測 污 染 物
濃 度 可 以 在 建 築 物 建 造 及 使 用 前 確 定 其 室 內 空 氣 品 質 ， 並 於 設 計 階 段 分 析 各 種 通 風 系 統 設 計 和 建 築 材 料 對 空 氣 品 質 影 響 。
圖 2-1 CONTAM 2.4 操 作 畫 面
三 、 IA-QUEST
加 拿 大 國 家 研 究 院 ( National Research Council Canada，NRC ) 所 屬 建 築 研 究 所 ( Institute for Research in Construction，IRC ) 開發
軟 體IA-QUEST (Indoor Air Quality Emission Simulation Tool)，其目的
在 於 幫 助 建 築 設 計 者、工 程 師 和 管 理 者 評 估 從 建 築 材 料 和 傢 俱 逸 散 的 VOCs 對室內空氣品質的衝擊。
NRC/IRC 進行了一系列稱為 "Consortium of Material Emissions and Indoor Air Quality Modeling (CMEIAQ)" 的計劃，目標是開發室內
建 築 材 料 VOCs 逸散濃度的估算知識和工具，並訂定室內建築材料 的 選 擇 及 通 風 策 略 之 指 導 手 冊 ， 以 滿 足 特 定 的 室 內 空 氣 品 質 需 求 。 CMEIAQ 的成員含括來自加拿大、美國、澳洲及日本的政府機構及 民 間 單 位 ， 這 個 計 劃 的 主 要 成 果 之 一 是IA-QUEST 軟體，IA-QUEST Version 1.1 於2006 年4月修訂完成，其操作畫面如圖2-2所示。 IA-QUEST 軟體由兩個部份組成包括資料庫(database)和模擬工 具(simulation tool) ，資料庫目前建置有69 種常用建築材料90 種 VOCs 的逸散資料，並且有詳細的樣本記錄及測試條件資料。模擬部 份 是 從 資 料 庫 中 選 定 建 材 種 類 及 數 量 並 設 定 通 風 條 件 後 ， 估 算VOCs 濃 度 隨 時 間 變 化 的 情 形 。 IA-QUEST 資料庫建材分類: 1. Carpeting (地毯類) 2. Ceiling (天花板類) 3. Finishes (其他表面飾材類) 4. Flooring (地板類) 5. Furnishing Materials (傢俱材料類) 6. Installation Materials (安裝材料類) 7. Interior Panels (內部鑲板類) 8. Structural Materials (結構材料類)
圖2-2 IA-QUEST操 作 畫 面
（ 資 料 來 源：D. Sander、D. Won、R.J. Magee，2005、陳清泉，2009
）
四 、Indoor Air Quality Modeling
由 美 國 環 保 署 所 開 發 之 軟 體，這 是 一 個 適 用 於 微 軟 Windows 作業 系 統 的 室 內 空 氣 品 質 套 裝 軟 體，IAQX 1.0 版包括五個獨立的模擬程 式 。 通 用 模 擬 程 式 可 執 行 多 區 域 、 多 污 染 物 模 擬 並 允 許 氣 相 化 學 反 應 ， 其 他 四 個 程 式 為 執 行 被 排 除 在 現 有 的 室 內 空 氣 品 質 模 擬 軟 體 以 外 的 基 礎 的 模 式 ， 軟 體 操 作 畫 面 圖 2-3 所示。 圖 2-3 IAQ Modeling 操作畫面 （ 資 料 來 源 ：http://www.epa.gov/nrmrl/appcd/mmd/iaq， 2011）
第三章
小尺寸建材 VOC、甲醛逸散檢測結果
第一節
試驗數據之品保與品管
一、揮發性有機物質之檢量線 本 研 究 依 據 ISO16000-6 針對全尺寸健康綠建材揮發性有機物 質 進 行 測 試，在 揮 發 性 有 機 化 合 物(VOCs)採樣規劃上依據內政部建 築 研 究 所 標 準 試 驗 方 法(MOIS901014)，VOCs 檢量線的建立主要是 參 考「 環 境 檢 驗 檢 量 線 製 備 及 查 核 指 引 」(NIEA-PA103)而建立各化 合 物 之 品 質 管 制 ， 指 標 污 染 物 的 選 取 係 參 考 我 國 健 康 綠 建 材 所 認 定 之 化 合 物 ， 目 前 以 BTEX(Benzene、Toluene、EthylBenzene、 m,p-Xylene、o-Xylene)等作為指標污染物。檢量線製作步驟說明如 下 ： 揮 發 性 有 機 物 質(VOCs) 之 低 濃 度 檢 量 線 濃 度 範 圍 為 20~200 μg/mL、 高 濃 度 檢 量 線 濃 度 範 圍 為 200~2000μg/mL， 各 化 合 物 檢 量 線 之 判 定 係 數(R2)需合於規範標準 0.995 以上，其回收率(%)需合於 規 範 85~115％，如表 3-1、表 3-2 所示。 表 3-1 VOCs 低 濃 度 檢 量 線-濃 度 值 與 波 峰 面 積 值 之 關 係 VOCs 低 濃 度 檢 量 線 -濃度值與波峰面積值 絕 對 量 (ng) PA-BK 測 值 絕 對 量(ng) 回 收 率(%) VOCs 低 濃 度 檢 量 線 Benzene 20 9353528 17.79 88.95% Benzene y = 638181x - 2E+06 R2 = 0.9983 0 20000000 40000000 60000000 80000000 100000000 120000000 140000000 0 50 100 150 200 250 絕對量(ng) PA 40 22850189 38.94 97.35% 80 52805880 85.88 107.35% 160 99870672 159.63 99.77% 200 124995173 199.00 99.50% y = 638181x - 2E+06 T olu en e 20 43130267 20.07 100.33% Toluene y = 2E+06x + 3E+06 R2 = 0.9993 0 100000000 200000000 300000000 400000000 500000000 0 50 100 150 200 250 絕對量(ng) PA 40 93518528 45.26 113.15% 80 186335385 91.67 114.58% 160 363875411 180.44 112.77%200 444659191 220.83 110.41% y = 2E+06x + 3E+06 Ethyl Benz ene 20 61338498 19.11 95.56% Ethylbenzene y = 3E+06x + 4E+06 R2 = 0.9951 0 100000000 200000000 300000000 400000000 500000000 600000000 700000000 0 50 100 150 200 250 絕對量(ng) PA 40 135998165 44.00 110.00% 80 266798560 87.60 109.50% 160 482036549 159.35 99.59% 200 651686649 215.90 107.95% y =3E+06x + 4E+06 m ,p-Xylene 20 116766072 17.97 89.83% m,p-Xylene y = 7E+06x - 9E+06 R2 = 0.9983 0 500000000 1000000000 1500000000 0 50 100 150 200 250 絕對量(ng) PA 40 288442068 42.49 106.23% 80 537530246 78.08 97.59% 160 1.062E+09 153.00 95.63%
200 1.386E+09 199.26 99.63% y = 7E+06x - 9E+06
O-Xylene 20 63735011 18.43 92.17% o-Xylene y = 4E+06x - 1E+07 R2 = 0.9981 0 200000000 400000000 600000000 800000000 0 50 100 150 200 250 絕對量(ng) PA 40 141566277 37.89 94.73% 80 273090879 70.77 88.47% 160 551462158 140.37 87.73% 200 728339977 184.58 92.29% y = 4E+06x - 1E+07 （ 資 料 來 源 ： 本 研 究 收 集 ） 表 3-2 VOCs 高 濃 度 檢 量 線-濃 度 值 與 波 峰 面 積 值 之 關 係 VOCs 高 濃 度 檢 量 線 -濃度值與波峰面積值 絕 對 量 (ng) PA-BK 測 值 絕 對 量(ng) 回 收 率(%) VOC 高 濃 度 檢 量 線 Benzene 200 65699871 236.92 118.46% y = 1 E+ 0 6 x ‐ 2 E+ 0 8 R ? = 0 .9 9 7 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 E+ 0 9 1 .5 E+ 0 9 2 E+ 0 9 2 .5 E+ 0 9 0 500 100 0 15 00 20 00 2 500 400 247439655 410.02 102.50% 800 580820357 727.54 90.94% 1600 1496088261 1599.26 99.95% 2000 1939411421 2021.50 101.07% y = 1E+06x - 2E+08 T olu en e 200 179724182 205.65 102.82% y = 1 E+ 0 6 x ‐ 1 E+ 0 8 R ? = 0 .9 9 9 9 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 E+ 0 9 1 .5 E+ 0 9 2 E+ 0 9 2 .5 E+ 0 9 3 E+ 0 9 0 500 100 0 15 00 20 00 2 500 400 449652175 391.67 97.92% 800 1048178495 804.16 100.52% 1600 2196291273 1595.40 99.71%
2000 2787899023 2003.12 100.16% y = 1E+06x - 1E+08 Ethyl Benz ene 200 254631612 194.18 97.09% y = 2 E+ 0 6 x ‐ 9 E+ 0 7R ? = 0 .9 9 7 2 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 E+ 0 9 1 .5 E+ 0 9 2 E+ 0 9 2 .5 E+ 0 9 3 E+ 0 9 3 .5 E+ 0 9 4 E+ 0 9 0 500 100 0 15 00 20 00 2 500 400 584123220 378.70 94.68% 800 1367613760 817.47 102.18% 1600 2870227333 1658.95 103.68% 2000 3391173008 1950.69 97.53% y = 2E+06x - 9E+07 m ,p-Xylene 200 801029398 197.98 98.99% y = 3 E+ 0 6 x + 2 E+ 0 8 R ? = 0 .9 9 8 9 0 1 E+ 0 9 2 E+ 0 9 3 E+ 0 9 4 E+ 0 9 5 E+ 0 9 6 E+ 0 9 7 E+ 0 9 0 50 0 100 0 1 500 20 00 2 500 400 1479502573 415.69 103.92% 800 2735476795 818.70 102.34% 1600 5278337105 1634.65 102.17% 2000 6308078770 1965.07 98.25% y = 3E+06x + 2E+08 O-Xylene 200 245394544 206.9232 103.46% y = 2 E+ 0 6 x ‐ 2 E+ 0 8 R ? = 0 .9 9 7 2 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 E+ 0 9 1 .5 E+ 0 9 2 E+ 0 9 2 .5 E+ 0 9 3 E+ 0 9 3 .5 E+ 0 9 4 E+ 0 9 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 400 597658631 385.2212 96.31% 800 1392771419 787.6665 98.46% 1600 3126048077 1664.962 104.06% 2000 3699526641 1955.228 97.76% y = 2E+06x - 2E+08 （ 資 料 來 源 ： 本 研 究 收 集 ） 二、甲醛之檢量線 依 據 ISO16000-3(室內空氣-甲醛及其他羰基之偵測-主動採樣 方 法)方法建立甲醛之檢量線。各檢量線之判定係數 R2須 高 於 0.999 以 上 以 符 合 規 範 ， 另 外 回 收 率 需 控 制 在±15%範圍以內。 (一)甲醛低濃度檢量線 甲 醛 之 低 濃 度 檢 量 線 分 別 以 0.047、0.095、0.236、0.473、 1.418(μg/mL)等五種標準品濃度抽取 1μL 注入 DNPH 吸 附 管 內 ， 其 低 濃 度 範 圍 0.047~1.418μg/mL，檢量線判定係數 R2=0.9999 >0.999 合 於 規 範 標 準，如 表 3-4 所示，準確度以回收率(%)表示，平均回收 率 為 97.14％，合於規範 85～115％，。 (二)甲醛高濃度檢量線 甲 醛 之 高 濃 度 檢 量 線 分 別 以 1.418、2.362、4.725、9.450、 15.768(μg/mL)等五種標準品濃度抽取 1μL 注入 DNPH 吸 附管內，其
高 濃 度 範 圍 1.418~15.768μg/mL，檢量線判定係數 R2=0.9999>0.999 合 於 規 範 標 準，如 表 3-3 所示，準確度以回收率(%)表示，平均回收 率 為 96.78％，合於規範 85～115％。 表 3-3 DNPH 之 甲 醛 低 、 高 濃 度 檢 量 線 低 濃 度 檢 量 線 (0.047～ 1.418μg/mL) 高 濃 度 檢 量 線 (1.418～ 15.768μg/mL) Formaldehyde y = 1 8 1 8 9 8 x + 2 5 6 6 6 R ? = 0 .9 9 9 9 0 5 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 5 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 5 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 D N P H ‐H C H O 低 濃 度 檢 量 線 y = 1 7 0 1 7 7 x + 7 7 3 4 3 R ? = 0 .9 9 9 9 0 5 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 5 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 2 5 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 5 10 1 5 20 D N P H ‐H C H O 高 濃 度 檢 量 線 低 濃 度 檢 量 線 公 式 y = 181898x + 25666 R2 = 0.9999 高 濃 度 檢 量 線 公 式 y = 170177x + 77343 R2 = 0.9999 （ 資 料 來 源 ： 本 研 究 收 集 ） (三) 全尺寸環控箱之空白分析 環 全 尺 寸 環 控 箱 之 空 白 分 析 必 須 在 建 材 測 試 之 前 ， 利 用 潔 淨 空 氣(VOCs 及甲醛需低於 2μg/m3)進行三倍環控箱體積(3ACH)之置換 ， 以 確 保 環 控 箱 內 並 無 殘 留 有 機 物 質 ， 避 免 對 建 材 分 析 產 生 干 擾 。 根 據 ASTM D6670-01 之 規 定，潔 淨 空氣 所 含 之 有 機 物 質 濃 度 ， 單 一 成 分 揮 發 性 有 機 物 質(VOCs)濃度不可超過 2μg/m3，而 總 揮 發 性 有 機 物 質(TVOC)濃 度 不 可 超 過 10μg/m3。
第二節
小尺寸建材逸散檢測結果
本年度研究計畫針對國內常用建材作揮發性有機化合物逸散測試，主要 是針對地板類建材(PVC 地磚)、牆壁類建材(合板)及天花板類建材（矽酸鈣板 ）等「乾式」建材作逸散測試，在測試上先透過揮發性有機化合物「定性」 分析的方式，訂出建材中揮發性有機化合物之指標性污染物，透過「定量」 測試的方式，量測乾式建材中建材中揮發性有機合物濃度及逸散速率。 （一）天花板類建材 (1)TVOC(BTEX)檢測結果 天花板類試驗建材為-矽酸鈣板，根據測試方法及健康綠建材評定方法， 以室內常見之BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)物質作為指標性 VOCs，全部 加總計算 TVOC(BTEX)濃度，經 GC/MS 定性後發現，矽酸鈣板之主要逸散 物為苯(Benzene)、甲苯(Toluene)、乙苯(Ethylbenzene)、二甲苯(m,p,o-xylene) 。 定量測試結果上，經歷時 48 小時測試發現甲苯逸散濃度佔總逸散濃度 56.1％，影響逸散變化最大，其次為乙苯(14.2%)、鄰二甲苯(11.5%)、間對-二甲苯(10.2%)、苯(8.0%)，如圖 3-1 所示。 矽酸鈣板濃度比例圖 8% 56% 14% 10% 12%Benzene toluene EB m,p-xylene o-xylene
圖3-1 矽酸鈣板 VOCs 濃度比例圖
結果發現矽酸鈣板建材受測過程呈現穩定逸散，逸散起使逸散濃度為 0.033mg/m3，逸散速率為 0.041mg/m2．hr，第 38 小時 TVOC 即到最高濃度 0.043mg/m3，直至第 48 小時逸散濃度 0.036mg/m3，逸散速率為 0.045mg/m2 ．hr，矽酸鈣板之整體逸散呈穩定逸散，如圖 3-2 及圖 3-3 所示。 天花板類-矽酸鈣板建材TVOC歷時逸散濃度 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Time (hr) Co nc .( m g/ m 3 ) 圖3-2 天花板類-矽酸鈣板 TVOC 歷時濃度逸散圖 （資料來源：本研究收集） 天花板類-矽酸鈣板建材TVOC歷時逸散速率 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Time(hr) E. F .( m g/ m 2 *hr ) 圖3-3 天花板類-矽酸鈣板 TVOC 歷時逸散速率圖 （資料來源：本研究收集）
（2）甲醛檢測結果 矽酸鈣板之甲醛濃度極低，整體逸散過程逸散濃度至第 48 小時均為值 0.002mg/m3，並呈現穩定趨勢。在HCHO 逸散因子變化上，亦趨一致逸散因 子為初始值至後穩定第48 小時 0.002mg/m2．hr。如圖 3-4、圖 3-5 所示。 天花板類-矽酸鈣板建材甲醛歷時逸散濃度 0.00 0.03 0.05 0.08 0.10 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) Conc . ( m g/ m 3 ) 圖3-4 天花板類-矽酸鈣板甲醛歷時濃度逸散圖 （資料來源：本研究收集） 天花板類-矽酸鈣板建材甲醛歷時逸散速率 0.00 0.03 0.05 0.08 0.10 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) E. F. (m g /m 2 *hr ) 圖3-5 天花板類-矽酸鈣板甲醛歷時逸散速率圖 （資料來源：本研究收集）
（二）牆壁類建材 牆壁類試驗建材為-合板，根據測試方法及健康綠建材評定方法，以室內 常見之BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)物質作為指標性 VOCs，並加總計算 成為TVOC 濃度，經 GC/MS 定性後，合板之主要逸散物為苯(Benzene)、甲 苯(Toluene)、乙苯(Ethylbenzene)、二甲苯(m,p,o-xylene)。 定量測試結果上，經歷時 48 小時測試發現甲苯逸散濃度佔總逸散濃度 70.9％，影響逸散變化最大，其次為鄰二甲苯(12.3%)、間對-二甲苯(8.2%)、 乙苯(5.5%)、苯(3.1%)，如圖 3-6 所示。 合板濃度比例圖 3.1 70.9 5.5 8.2 12.3
Benzene toluene EB m,p-xylene o-xylene
圖3-6 合板 VOCs 濃度比例圖 （資料來源：本研究收集） 合 板 試 驗 結 果 ， 發 現 建 材 受 測 第 5 小 時 TVOC 即 達 到 最 高 濃 度 0.181mg/m3，逸散速率為0.227mg/m2．hr，隨後濃度衰減至第 48 小時逸散濃 度0.071mg/m3，逸散速率為0.089mg/m2．hr，呈穩定衰減，如圖 3-7 及圖 3-8 所示:
牆壁類-合板建材TVOC歷時逸散濃度變化 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Time (hr) C onc .( mg/ m 3 ) 圖3-7 牆壁類-合板 TVOC 歷時濃度逸散圖 （資料來源：本研究收集） 牆壁類-合板建材TVOC歷時逸散速率變化圖 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Time(hr) E. F .( m g/ m 2 *hr ) 圖3-8 牆壁類-合板 TVOC 歷時逸散速率圖 （資料來源：本研究收集） （2）在合板之甲醛檢測結果，第 4 小時其濃度值最高為 0.036mg/m3， 至第16 小時衰退至 0.006 mg/m3，而到達第48 小時衰減至 0.002mg/m3，呈 現緩慢釋放趨勢。 在HCHO 逸散因子變化上，發現最高逸散因子為初始值 0.046mg/m2．hr，至 第16 小時衰退至 0.007mg/m2．hr，隨後衰減至第 48 小時 0.002mg/m2．hr， ，呈現緩慢釋放趨勢。如圖3-9 及圖 3-10 所示。
牆壁類-合板建材甲醛歷時逸散濃度 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) Conc . ( m g/ m 3 ) 圖3-9 牆壁類-合板甲醛歷時濃度逸散圖 （資料來源：本研究收集） 牆壁類-合板建材甲醛歷時逸散速率 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) E. F. (m g /m 2 *hr ) 圖3-10 牆壁類-合板甲醛歷時逸散速率圖 （資料來源：本研究收集） （三）地板類建材 地板板類試驗建材為-PVC 地磚，根據測試方法及健康綠建材評定方法， 以室內常見之BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)物質作為指標性 VOCs，並全 部加總計算成為TVOC(BTEX)濃度，而經 GC/MS 定性後發現，PVC 地磚之 主要逸散物為苯(Benzene)、甲苯(Toluene)、乙苯(Ethylbenzene)、二甲苯。
定量測試結果上，經歷時 48 小時測試發現甲苯逸散濃度佔總逸散濃度 79.9％，影響逸散變化最大，其次為乙苯(7.8%)、鄰二甲苯(7.2%)、間對-二 甲苯(3.5%)、苯(1.6%)，如圖 3-11 所示。 PVC地板濃度比例圖 2% 80% 8% 3% 7%
Benzene toluene EB m,p-xylene o-xylene
圖 3-11 PVC 地磚 VOCs 濃度比例圖 （資料來源：本研究收集） 結果發現PVC 地磚建材受測第 5 小時 TVOC 即達到最高濃度 0.695mg/m3 ，逸散速率為0.868mg/m2．hr，隨後濃度衰減至第 48 小時逸散濃度 0.105mg/m3 ，逸散速率為0.130mg/m2．hr，至入前段濃度偏高，至 24 小時候呈穩定衰減 ，如圖3-12 及圖 3-13 所示： 地板類-PVC地板建材TVOC歷時逸散濃度變化 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Time (hr) Co nc .( m g/ m 3 ) 圖3-12 地板類-PVC 地磚 TVOC 歷時濃度逸散圖 （資料來源：本研究收集）
地板類-PVC地板建材TVOC歷時逸散速率變化 0.000 0.400 0.800 1.200 1.600 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Time(hr) E. F .( m g/ m 2 *hr ) 圖4-13 地板類-PVC 地磚 TVOC 歷時逸散速率圖 （資料來源：本研究收集） （2）甲醛檢測結果 PVC 地磚之甲醛濃度極低，逸散濃度至第 48 小時均為值 0.002mg/m3， 並呈現穩定趨勢。在HCHO 逸散因子變化上，亦趨一致逸散因子為初始值至 後穩定第48 小時 0.002mg/m2．hr。如圖 3-14、圖 3-15 所示。 地板類-PVC地磚建材甲醛歷時逸散濃度 0.00 0.03 0.05 0.08 0.10 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) Conc . ( m g/ m 3 ) 圖3-14 地板類-PVC 地磚甲醛歷時濃度逸散圖 （資料來源：本研究收集）
地板類-PVC地磚建材甲醛歷時逸散速率 0.00 0.03 0.05 0.08 0.10 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) E. F. (m g /m 2 *hr ) 圖3-15 地板類-PVC 地磚甲醛歷時逸散速率圖 （資料來源：本研究收集） 綜合上述天花板類、牆壁類及地板類所分別選取抽測建材，依據我國健 康綠建材TVOC 及甲醛評定基準，所選取矽酸鈣板、合板及 PVC 地磚均屬 於健康綠建材。若以新增「低逸散健康綠建材」分級制度說明，3 總抽測建 材則均屬於E2 逸散之低逸散健康綠建材。就 TVOC 依第 48 小時逸散速率比 較，較高者為PVC 地磚＞合板＞矽酸鈣板。在甲醛部分第 48 小時逸散速率 比較，較高者為合板＞PVC 地磚＞矽酸鈣板。
第四章
單一乾式建材試驗結果與實場驗證分析
第一節
建材檢測樣本之選定及全尺寸實驗設計
本研究今年度以測試全尺寸健康綠建材揮發性有機物質(VOCs)及甲醛 (HCHO)逸散為主要項目，挑選檢測對象可為天花板類建材、牆面建材及地面 建材，抽樣分析3 總乾式建材，並區分共 4 組模式，利用全尺寸環控艙系統 ，對全尺寸健康綠建材揮發性有機物質進行定性及定量作業，以實際量測其 揮發性有機物質逸散變化。 樣本選定 我國綠建材標章自民國94 年全面開放受理申請至今，目前綠建材核發之 399 件標章中(共 3876 種產品)，健康綠建材標章佔 75.8%(截至 2010 年 12 月 )，如圖 4-1 所示。 圖 4-1 我國綠建材標章數量分佈圖 （資料來源：內政部建築研究所，2010） 因此本研究建材試驗選樣原則主要依據健康綠建材申請項目七大類建材 中之乾式建材，主要可分牆壁類、地板類、天花板三大類，再依各類中挑選 一總常見裝修建材法，進行建材逸散試驗並進行建材逸散模擬分析。 (一)模組一：三種乾式建材以小尺寸環控艙逸散實驗 將本研究案抽測三大類乾式建材，分別裁成30cm×30cm，並分別至入小 型環控艙，並依據我國低逸散健康綠建材測試分法，分別量測建材中甲醛及 TVOC 含量，本研究各類建材抽測，如表 4-1 所示： 綠建材標章數量分佈圖(截至2010年12月) 健康綠建材 75.8% 高性能綠建材 15.2% 再生綠建材 8.8% 生態綠建材 0.2% 健康綠建材 高性能綠建材 再生綠建材 生態綠建材表4-1 乾式建材檢驗試件 乾式建材建材 施工項目 使用材料 天花板 矽酸鈣板 牆壁 合板 地板 PVC 地磚 （資料來源：本研究收集） (二)模組二：驗證小尺寸及全尺寸試驗 透過內政部建研所性能實驗中心「全尺寸建材逸散實驗室」，進行 2 組實 驗包括牆壁板類及天花板實驗建材實場裝修空間模擬，將其量測結果與「小 尺寸建材逸散量測系統」，測試結果進行比對分析，探討兩者關係。 (三)模組三：全尺寸裝修 利用本研究所選取 3 種乾式建材，其中天花板以矽酸鈣板裝修，牆壁 及地板則選合板裝修，並實際量測裝修後，室內空間甲醛及TVOC 濃度及逸
散率，其裝修模式如表4-2 下所示。 表4-2 模組三 建材使用施工項目 施工項目 使用材料 施工對象 天花板工程 矽酸鈣板 自行施工 牆壁工程 合板 地板工程 合板 （資料來源：本研究收集） (三)模組四：全尺寸裝修 利用本研究所選取 3 種乾式建材，其中天花板以矽酸鈣板裝修，牆壁 工程以合板裝修及地板則以PVC 地磚裝修，並實際量測裝修後，室內空間甲 醛及TVOC 濃度及逸散率，其裝修模式如表 4-3 下所示。 表4-3 模組四 建材使用施工項目 施工項目 使用材料 施工對象 天花板工程 矽酸鈣板 自行施工 牆壁工程 合板 地板工程 PVC 地板 （資料來源：本研究收集）
第二節
小尺寸與全尺寸建材逸散性能比對
使用內政部建築研究所性能實驗中心「全尺寸建材逸散實驗室」，（以下 簡稱全尺寸系統），進行2 組實驗建材逸散性能比對，將其量測結果與「小尺 寸建材逸散量測系統」，（以下簡稱小尺寸系統）測試結果進行比對分析，探 討兩者關係。 一、 試驗目的 比對相同單一建材，在相同溫濕度、換氣率、負荷率、量測儀器狀況 下，小尺寸系統與全尺寸系統量測結果。實驗設備如圖4-2 及圖 4-3 所示。 圖4-2 小尺寸建材逸散試驗系統 圖 4-3 全尺寸建材逸散實驗系統 （資料來源：本研究整理） （資料來源：本研究整理） 二、 試驗方法 選擇本研究案選取之天花板類及牆壁類建材，分別用矽酸鈣板及合板， 將試驗分為二組，施做建材選擇一般裝修常用之建材，詳表4-4 所示，於全 尺寸系統進行量測。在全尺寸健康綠建材測試環境上依據我國健康綠建材檢 測條件設定，於標準狀態下(25℃、50％、0.5h-1)進行 48 小時歷時量測，詳表 4-5 所示。在 VOCs 及甲醛採樣點皆設置頂艙回風口(S97 點)，如圖 4-4 所示 。在採樣高度上，針對艙體頂部空間採樣。比對各組量測數據，進行準確度 判定，判定依據為小尺寸系統量測值和全尺寸系統量測值的平均相對誤差。 表4-4 小尺寸與全尺寸性能比對各組使用建材 組數 試驗建材 小尺寸與全尺寸建材比對一 矽酸鈣板 小尺寸與全尺寸建材比對二 合板 （資料來源：本研究整理）表4-5 實驗系統環境條件設定 項目 小尺寸 全尺寸 環控艙 體積 2.25 m 3 55 m3 內循環 無 3 ACH 採樣點 (儀器周邊溫控 23℃) HeadSpace 採樣 (儀器周邊無溫控) HeadSpace 採樣 換氣率 0.5 h-1 0.5 h-1 溫度 25℃ 25℃ 濕度 50％RH 50％RH 負荷率 0.4 m2/m3 0.4 m2/m3 （資料來源：本研究整理） 圖4-4 全尺寸環控艙採樣點設置 （資料來源：內政部建築研究所，2010） 三、 試驗結果 (一) 比對一：天花板類單一建材測試 選擇天花板類建材-矽酸鈣板，於小尺寸及全尺寸系統進行測試。於全尺 寸系統內，地面平鋪方式，矽酸鈣板平鋪位置詳圖4-5 所示，針對 TVOC、 VOCs HCHO
甲醛進行48 小時連續量測，量測結果詳表 3-6。 在全尺寸系統放入22 m2面積之矽酸鈣板，經48 小時連續量測發現，在 TVOC 部分，初始逸散濃度為 0.022mg/m3、逸散因子為0.028mg/m2．hr，至 第24 小時逸散因子為 0.031 mg/m2．hr，均呈現穩態釋放，第 48 小時逸散濃 度為0.037mg/m3、逸散因子為0.046mg/m2．hr，與在小尺寸系統測試結果相 比，小尺寸測試數據初始逸散濃度為0.033mg/m3、逸散因子為0.041mg/m2 ．hr，衰減至第 24 小時逸散因子為 0.044 mg/m2．hr，且均為穩態釋放，第 48 小時逸散濃度為 0.036mg/m3、逸散因子為0.044mg/m2．hr，兩系統測試結 果在第48 小時逸散因子之標準偏差為 1.32%，如圖 4-6 所示。 在甲醛部分，全尺寸系統初始逸散濃度為0.001mg/m3、逸散因子為 0.001mg/m2．hr，衰減至第 24 小時逸散因子為 0.001mg/m2．hr，逸散過程均 成穩態釋放，第48 小時逸散濃度為 0.001mg/m3、逸散因子為0.001mg/m2． hr，與在小尺寸系統測試結果相比，小尺寸測試數據在初始逸散濃度為 0.004mg/m3、逸散因子為0.004mg/m2．hr，衰減至第 24 小時逸散因子為 0.004 mg/m2．hr，逸散過程均成穩態釋放，第 48 小時逸散因子為 0.002 mg/m2．hr ，兩系統測試結果在第48 小時逸散因子之標準偏差為 11.47%，如圖 4-7 所 示。 表4-6 天花板類-全尺寸與小尺寸比對量測結果 施做建材 TVOC mg/m2 ．h mg/m甲醛 2 ．h 小尺寸 全尺寸 小尺寸 全尺寸 壁紙 0.044 0.046 0.002 0.001 標準偏差 1.32% 11.47% 備註 單面逸散測試 單面逸散測試 單面逸散測試 單面逸散測試 （資料來源：本研究整理） 圖4-5 天花板類-矽酸鈣板全尺寸鋪設情形 （資料來源：本研究整理）
天花板材-矽酸鈣板甲醛濃度比對 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0 4 8 12 16 20 24 hr28 32 36 40 44 48 52 mg /m 2 ． hr 小尺寸-甲醛 全尺寸- 甲醛 天花板材-矽酸鈣板TVOC逸散率比對 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 hr mg /m 2 .h r 小尺寸TVOC 全尺寸- TVOC 圖4-6 天花板-矽酸鈣板之全尺寸及小尺寸性能 TVOC 比對圖 （資料來源：本研究整理） 圖4-7 天花板-矽酸鈣板之全尺寸及小尺寸性能甲醛比對圖 （資料來源：本研究整理） (二) 比對二：牆壁類單一建材測試 選擇牆壁類建材-合板，於小尺寸及全尺寸系統進行測試。於全尺寸系統 內，地面平鋪方式，合板平鋪位置如圖4-8 所示，針對TVOC、甲醛進行 48 小時連續量測，量測結果詳表4-7 所示。 在全尺寸系統放入22 m2面積之合板，經48 小時連續量測發現，在 TVOC 部分，初始逸散濃度為0.056mg/m3、逸散因子為0.070mg/m2．hr，至第 24
小時逸散因子為0.134 mg/m2．hr，逸散濃度及逸散速率約有上升趨勢，第 48 小時逸散濃度為0.061mg/m3、逸散因子為0.076mg/m2．hr，與在小尺寸系統 測試結果相比，小尺寸測試數據在，初始逸散濃度為0.148mg/m3、逸散因子 為0.184mg/m2．Hr，衰減至第 24 小時逸散因子為 0.144 mg/m2．hr，呈現衰 退釋放，第48 小時逸散濃度為 0.071mg/m3、逸散因子為0.089mg/m2．hr， 兩系統測試結果在第48 小時逸散因子之標準偏差為 1.32%，如圖 4-9 所示。 在甲醛部分，全尺寸系統初始逸散濃度為0.020mg/m3、逸散因子為 0.025mg/m2．hr，衰減至第 16 小時逸散因子為 0.004mg/m2．hr，逸散過程均 成穩態釋放，第48 小時逸散濃度為 0.001mg/m3、逸散因子為0.001mg/m2． hr，與在小尺寸系統測試結果相比，小尺寸測試數據在初始逸散濃度為 0.036mg/m3、逸散因子為0.046mg/m2．hr，衰減至第 16 小時逸散因子為 0.007 mg/m2．hr，逸散過程均成穩態釋放，第 48 小時逸散因子為 0.002 mg/m2．hr ，兩系統測試結果在第48 小時逸散因子之標準偏差為 11.47%，如圖 4-10 所 示。 表4-7 牆壁類-全尺寸與小尺寸比對量測結果 施做建材 TVOC mg/m2 ．h mg/m甲醛 2 ．h 小尺寸 全尺寸 小尺寸 全尺寸 合板 0.089 0.076 0.002 0.001 標準偏差 13.14% 11.47% 備註 單面逸散測試 單面逸散測試 單面逸散測試 單面逸散測試 （資料來源：本研究整理） 圖4-8 牆壁類-合板全尺寸鋪設情形 （資料來源：本研究整理）
牆壁類-合板TVOC逸散速率比較 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0 10 20 Time30 40 50 60 mg /m 2h r 全尺寸-TVOC 小尺寸-TVOC 圖4-9 牆壁類-合板之全尺寸及小尺寸性能 TVOC 比對圖 （資料來源：本研究整理） 牆壁板類-合板甲醛逸散速率比較圖 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 time m g /m 2*hr 全尺寸-甲醛 小尺寸甲醛 圖4-10 牆壁類-合板之全尺寸及小尺寸性能甲醛比對圖 （資料來源：本研究整理） 透過上述2 者比對，合板比對過程中，在前 24 小時差異性偏大，尤其再 起使階段差距達近2 倍左右，推估全尺寸環控艙於至入建材前期，環控艙並 未到達穩定，導致試驗結果差異性較高。
第三節
實場驗證分析
使用內政部建築研究所性能實驗中心「全尺寸建材逸散實驗室」，進行2 組實驗建材實場裝修空間模擬實際量測空間中甲醛及TVPC 濃度，將其量測 結果與「建材逸散模擬軟體」，測試結果進行比對分析，探討兩者關係。 一、試驗目的 比對小尺寸系統量測單一建材後，利用建材逸散模擬軟體，推估利用單 一建材裝修天花板、牆壁及地板等逸散濃度，與全尺寸系統實際裝修量測 建材逸散濃度結果進行比較分析。 二、試驗方法 選擇本研究選取天花板類、牆壁類及地板類建材，將試驗分為二組，施 做建材選擇一般裝修常用之建材，詳表4-8 所示，於全尺寸系統進行量測。 在全尺寸健康綠建材測試環境上依據我國健康綠建材檢測條件設定，於標 準狀態下(25℃、50％、0.5h-1)進行 48 小時歷時量測。在 VOCs 及甲醛採樣 點上皆設置於頂艙回風口(S97 點)。 表4-8 實場驗證各組裝修部位使用建材 實場裝修比對一 實場裝修比對二 天花板類 矽酸鈣板 矽酸鈣板 牆壁類 合板 合板 地板類 PVC 地磚 合板 （資料來源：本研究整理） 三、試驗結果 【實場裝修比對一】 分別選取矽酸鈣板、合板及PVC 地磚。於全尺寸系統內，分別鋪設於 全尺寸試驗艙，其天花板鋪設16.2m2、牆壁鋪設43.2m2、地板鋪設13m2， 裝修情形詳如圖4-11 所示，針對 TVOC、甲醛進行 48 小時連續量測，量測 結果如下說明。 在全尺寸系統裝修總面積72.4 m2面積之建材（loading factor 為 1.3），經 48 小時連續量測發現，在 TVOC 部分，初始逸散濃度為 0.076mg/m2．hr，逸 散因子為0.029mg/m2．hr，至第 38 小時逸散因子為 0.031 mg/m2．hr，隨後 呈現上升趨勢釋放，第48 小時逸散濃度為 0.143mg/m3，逸散因子為 0.055mg/m2．hr，如圖 4-12 所示。在甲醛部分，初始逸散濃度為0.059mg/m3，逸散因子為0.023mg/m2．為 逸散過程濃度最高之時間隨後呈現衰減，至第24 小時逸散因子為 0.012mg/m2 ．hr，隨後穩定衰退趨勢，第 48 小時逸散濃度為 0.022mg/m3，逸散因子為 0.008mg/m2．hr，如圖 3-33 所示。 圖4-11 全尺寸實際裝修比對一建材裝修情形 （資料來源：本研究整理）
全尺寸實際裝修比對一-TVOC逸散變化 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) Conc.(mg/m3) 0.000 0.050 0.100 EF(mg/m2．hr) TVOC濃度逸散變化 TVOC逸散因子變化 圖4-12 全尺寸實場驗證比對一建材 TVOC 逸散圖 （資料來源：本研究整理） 全尺寸實際裝修比對一-甲醛逸散變化 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) Conc.(mg/m3) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 EF(mg/m2．hr) 甲醛濃度逸散變化 甲醛逸散因子變化 圖4-13 全尺寸實場驗證比對一建材甲醛逸散圖 （資料來源：本研究整理） 【實場裝修比對二】 分別選取矽酸鈣板、合板及PVC 地磚。於全尺寸系統內，分別鋪設於 全尺寸試驗艙，其天花板鋪設16.2m2、牆壁鋪設43.2m2、地板鋪設13m2， 裝修情形詳如圖4-14 所示，針對 TVOC、甲醛進行 48 小時連續量測，量測 結果如下說明。 在全尺寸系統裝修總面積72.4 m2面積之建材（loading factor 為 1.3），經 48 小時連續量測發現，在 TVOC 部分，初始逸散濃度為 0.178mg/m3，逸散
因子為0.068mg/m2．hr，至第 26 小時逸散因子為 0.028 mg/m2．hr，隨後呈 現穩定衰退趨勢釋放，第48 小時逸散濃度為 0.083mg/m2．hr，逸散因子為 0.032mg/m2．h，如圖 4-15 所示。 在甲醛部分，初始逸散濃度為0.063mg/m3，逸散因子為0.024mg/m2．hr ，至第16 小時逸散因子為 0.015mg/m2．hr，隨後穩定衰退趨勢，第 48 小時 逸散濃度為0.027mg/m3，逸散因子為0.011mg/m2．h，如圖 4-16 所示。 圖4-14 全尺寸實際裝修比對二建材裝修情形 （資料來源：本研究整理）
全尺寸實際裝修比對二-TVOC逸散變化 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) Conc.(mg/m3) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 EF(mg/m2．hr) TVOC濃度逸散變化 TVOC逸散因子變化 圖4-15 全尺寸實場驗證比對二建材 TVOC 逸散圖 （資料來源：本研究整理） 全尺寸實際裝修比對二-甲醛逸散變化 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Time(hr) Conc.(mg/m3) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 EF(mg/m2．hr) 甲醛濃度逸散變化 甲醛逸散因子變化 圖4-16 全尺寸實場驗證比對二建材甲醛逸散圖 （資料來源：本研究整理） 四、室內空氣品質及建材逸散模擬軟體推估 希望由本所前期建置之建材資料庫，建立適用我國本土氣候及符合室內 裝修建材使用現況之建材逸散模擬軟體，未來可從建材資料庫查詢建材的逸 散資料，藉由簡單的單一區域混合模型，估算各種設計方案的甲醛及TVOC 濃度，詳圖4-17 所示。
圖4-17 建材逸散模擬軟體概念 （資料來源：邵文正，2010） 一、 軟體功能如下 (一) 由所選定之室內裝修建材面積及種類來模擬甲醛及 TVOC 逸散對室內 空氣品質之影響。 (二) 瀏覽各種建築材料逸散數據的資料庫。 (三) 產生逸散數據和模擬結果的報告。 (四) 瀏覽被模擬化學物質的特性和健康影響。 二、 軟體操作步驟 (一) 輸入空間條件：空間基本資料（平面、立面、3D 圖）及實際空間裝修 面積。 (二) 輸入室內溫濕度【本研究設定 T=25℃、RH=50％】。 (三) 輸入換氣率：輸入模擬空間之通風量或換氣率【本研究設定 0.5 ACH 】。 (四) 建材選擇：選取欲模擬之建材種類及數量【本研究針對乾式建材】。 (五) 輸入模擬之汙染物：選取欲模擬之汙染物質【本研究針對甲醛、TVOC 】。 (六) 進行模擬：推估逸散濃度 及衰減行為【本研究將進行實際空間量測驗 證】，詳圖4-18 所示。
圖4-18 軟體操作步驟 （資料來源：邵文正，2010） 三、 建材逸散模擬軟體功能 建材逸散模擬軟體預擬工具列表除一般基本操作選項：新增檔案、開啟 舊檔、儲存檔案、回復選項等；案例模擬設定選項有使用者、設定、資料庫 、說明及管理者選項。 (一) 使用者：可選擇簡易模式或專業模式進行建材逸散模擬。簡易模式適 用於一般民眾，在DIY 室內裝修時預先推估完工後之室內空氣品質， 操作介面簡易，無須繪製平面圖，只需輸入各施工部位面積與選擇施 作材料即可；專業模式適用於設計師，由健康室內空氣品質觀點於設 計階段評估裝修建材適用性及完工後入住時間，設計師可將繪製置完 成之CAD 平面圖匯入軟體中，設定牆柱高度，即可長成 3D 透視圖， 選擇欲使用之基材、底材、面材等裝修建材，輸入環境設定選項，準 確推估施工中、完工後之室內空氣品質、健康風險與建議完工後入住 時間等。 (二) 設定：可輸入施工時間、空間體積、換氣率、溫濕度、混合率等，也 可針對不同對象（施工者、居住者）進行健康風險評估，以準確推估 室內空氣品質情形，詳圖4-12。 (三) 資料庫：資料庫部分可分為八大類：天花板、牆壁、地板、木質板、 塗料、接著劑、填縫劑、其他類，本年度研究暫針對天花板、牆壁、 地板、木質板等四大類乾式建材進行20 筆建材 TVOC、甲醛逸散資料
庫之建置。使用者可於資料庫中查詢建材資料，包含規格、用途分類 、產地、TVOC、甲醛歷時逸散濃度、健康風險與建材照片等。 本研究則將前期小尺寸試驗之矽酸鈣板、合板及PVC 地磚納入該建材逸 散模擬之資料庫，並透過簡易模式模擬，模擬條件則比照實場裝修比對一及 實場裝修比對二裝修模式，分別天花板鋪設16.2m2、牆壁鋪設43.2m2、地板 鋪設13m2之裝修空間，室內環境條件設定為25℃、50%及 0.5 換氣率條件下 進行模擬。 模擬結果在甲醛部分，實場裝修比對一第48 小時逸散濃度為 0.021mg/m3 ，模擬軟體推估為第48 小時逸散濃度為 0.001mg/m3。實場裝修比對二第48 小時逸散濃度為0.027mg/m3，模擬軟體推估為第48 小時逸散濃度為 0.001mg/m3，詳表4-9、圖 4-19、圖 4-20 所示。 表4-9 實場裝修及建材逸散模擬-甲醛逸散濃度比較表 甲醛 濃度 實場裝修比對一 實場裝修比對二 實際裝修 模擬軟體推估 實際裝修 模擬軟體推估 mg/m3 0.021 0.001 0.027 0.001 標準偏差 1.32% 11.47% （資料來源：本研究整理） 模擬軟體VS全尺寸裝修比對一、甲醛逸散濃度 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 4 6 8 20 22 24 28 32 36 40 44 48 圖4-19 全尺寸實場裝修與模擬軟體比對一甲醛濃度比較圖 （資料來源：本研究整理）
模擬軟體VS全尺寸裝修比對二、甲醛逸散濃度 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 4 6 8 20 22 24 28 32 36 40 44 48 圖4-20 全尺寸實場裝修與模擬軟體比對二甲醛濃度比較圖 （資料來源：本研究整理） 已完成2 組全尺寸實際裝修量測及建材逸散模擬軟體推估，在甲醛逸 散結果顯示全尺寸實際裝修測得濃度均高於建材逸散模擬軟體推估。尤其 在及低濃度部分差距較大，實場裝修比對一第48 小時逸散濃度為 0.021mg/m3，模擬軟體推估為第48 小時逸散濃度為 0.001mg/m3。實場裝修 比對二第48 小時逸散濃度為 0.027mg/m3，模擬軟體推估為第48 小時逸散 濃度為0.001mg/m3。
