艙中艙環控箱建材VOC試驗法之比較研究

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(1)艙中艙環控箱建材 VOC 試驗法之比較研究. 內政部建築研究所. 自行研究報告. 中華民國 96 年 12 月. I.

(2) 096301070000G2016. 艙中艙環控箱建材 VOC 試驗法之比較研究. 研究人員：林霧霆. 內政部建築研究所. 自行研究報告. 中華民國 96 年 12 月. I.

(3) ARCHITECTURE and BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF THE INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. The Chamber in Chamber of Building Mteral VOC Testing Method Comparative Research. BY WU TING, LIN December 30, 2007. II.

(4) 表次…………………………………………………………………Ⅲ 圖次…………………………………………………………………Ⅲ 第一章緒論第一節研究動機與目的……………………………………..1 第二節研究計畫內容……………………………………………..1 第三節研究方法及流程………………………..…………………2 第四節預期研究結果………………………...………….…….….3 第五節研究進度…………………………………………….……..4 第二章. 國內外綠建材檢測相關標準方法及設備……….………….….5. 第一節國際建材相關標準近年來發展檢測方法………………..6 第二節環控箱建材相關檢測方法之艙體比較………………..…7 第三章. 建材揮發性有機逸散物標準檢測試驗法—小型環控箱..........10 第一節檢測原理與設備……………………………….……....10 第二節建材中甲醛逸散檢測方法—小型環控箱測試方法.................................................................................................11 第三節建材中揮發性有機物質逸散檢測方法—小型環控箱測試方法.........................................................................................18. 第四章艙中艙及單艙建材 VOC、甲醛逸散檢測結果.......................29 第一節、數據之品保與品管............................................................29 第二節、乾式建材揮發性有機化合物不同環控箱分析結果........33 第三節、濕式建材揮發性有機化合物不同環控箱分析結果........39 第五章結論與建議...................................................................................44 第一節研究結果..........................................................................44 第二節後續研究及建議..............................................................45 第六章參考資料…………………………………………………………46. I.

(5) 表次表 2-1. ISO 標準、ASTM 及 JIS 規範環控箱之差異比較..............8. 表 2-2. 單艙環控箱及艙中艙還控相比較.....................................................9. 表 3-2-1 分析狀態設定表...................................................................14 表 3-2-2 化合物滯留時間表...............................................................15 表 3-3-1 有效分析濃度範圍...............................................................18 表 3-3-2 分析狀態設定表...................................................................24 表 3-3-3 FC-43 校正標準表..............................................................25 表 4-4-1 甲醛低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值之關係.............29 表 4-1-2 甲醛之準確度、精密度及方法偵測下限...........................30 表 4-1-3 VOCs 低濃度甲醛低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值之關係..........................................................................................................30 表 4-1-4 單艙及艙中艙環控箱矽酸鈣板試驗之背景濃度...............32 表 4-1-5 環控箱穩定度測試條件.......................................................32 表 4-2-1 比對試件分類及溫濕度及環境條件表...............................34 表 4-2-2 矽酸鈣板以單艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.....................47 表 4-2-3 矽酸鈣板以艙中艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.................48 表 4-2-4 木質合板以單艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.....................49 表 4-2-5 木質合板以艙中艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.................50 表 4-3-1 乳膠水性塗料以單艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.............51 表 4-3-2 乳膠水性塗料以艙中艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.........52 表 4-3-1 聚酯水性塗料以單艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.............53 表 4-3-2 聚酯水性塗料以艙中艙環控箱試驗 VOC 試驗結果.........54. II.

(6) 圖次圖 2-1 建材逸散測試方法發展趨勢.....................................................7 圖 2-2 國際建材逸散物測試方法分佈圖.............................................7 圖 2-3 單艙環境控制箱.........................................................................9 圖 2-4 艙中艙環境控制箱.....................................................................9 圖 3-1 建材揮發性有機物質逸散研究之系統簡圖..........................10 圖 3-2-1 室內建材甲醛檢測設備系統簡圖........................................12 圖 3-2-2 甲醛採樣及分析流程............................................................17 圖 3-3-1 室內建材 TVOC 檢測設備系統簡圖....................................23 圖 3-3-2 TVOC 採樣及分析流程圖....................................................28 圖 4-1-1 單艙小型環控箱溫度、濕度穩定度測試結果....................33 圖 4-1-2 艙中艙小型環控箱溫度、濕度穩定度測試結果................33 圖 4-2-1 矽酸鈣板以單艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.............35 圖 4-2-2 矽酸鈣板以單艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化.............36 圖 4-2-3 矽酸鈣板以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.........36 圖 4-2-4 矽酸鈣板以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化.........36 圖 4-2-5 木質合板以單艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.............38 圖 4-2-6 木質合板以單艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化.............38 圖 4-2-7 木質合板以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.........38 圖 4-2-8 木質合板以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化.........39 圖 4-3-1 乳膠水性塗料以單艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.....40 圖 4-3-2 乳膠水性塗料以單艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化.....41 圖 4-3-3 乳膠水性塗料以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.41 圖 4-3-4 乳膠水性塗料以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化.41 圖 4-3-5 聚酯塗料以單艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.............43 圖 4-3-6 聚酯塗料以單艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化.............43. III.

(7) 圖 4-3-7 聚酯塗料以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化.........44 圖 4-3-8 聚酯塗料以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化 ………………………………………………………………………..44. IV.

(8) 摘要關鍵字：艙中艙環控箱、揮發性有機物質、綠建材標章. 一、研究緣起：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，及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，世界各主要先進國家對有關室內建材逸散揮發性有機物質之研究，已明確針對影響人體健康之「揮發性有機物質逸散濃度」建立室內空氣品質基準值、評估 VOCs 逸散管制之規範與檢測機制。本研究為配合「綠建材標章」制度之推動及小尺寸建材逸散實驗室執行「健康綠建材」之檢測作業，前期透過小型環控箱為基礎，執行多項研究如：90 年度作業程序建立、91 年度塗料類、92 年度地板類，93 年度接著劑類建材等相關研究及 94 年度開始執行健康綠建材檢測業務。國內建築法規自 95 年起正式管制綠建材的使用，在建築技術規則第十七章綠建築專章中規範，建築物室內裝修材料應採用百分之五以上的綠建材，國人健康意識抬頭，故提昇實驗室之品質及檢測能力，為未來推動健康建材檢測認證體系之依據，對維護國人之健康，有莫大助益。本研究目的主要為延續過去檢測技術及研究成果，並於現階段以提升效能及推廣為考量，將既有之建材檢測方法設備與新建艙中艙小型環控箱進行「性能分析」，以提升實驗室之「檢測能力」，進而提供日後推動「實驗室認證」之重要參考依據。因此，規劃本研究作為評估不同類型小型環控箱之建材逸散揮發性有機化合物性能測試，以提升試驗品質與加強檢測能力。二、研究方法及過程：本研究之研究方法透過文獻分析法(Literature Analysis Method)、比較分析法、專家諮詢法、實驗分析法，針對不同之標準方法進行差異比對，並藉由不同逸散揮發性有機物質實驗艙體，探討標法之差異性。本研究主要之具體研究目的有下列幾點： (一) 蒐集並分析國內、外各國使用小型環控箱之類型。 (二) 新建置之艙中艙環控箱進行實體建材試驗檢測，並與現行小型環控箱. I.

(9) 進行性能比對，提供不同環控箱之性能驗證。三、重要發現：本研究完成單艙環控箱和艙中艙環控箱之建材中揮發性有機逸散物試驗比對，透過 2 件乾式建材、2 件濕式建材試驗結果分析並探討兩者環控箱試驗差異，以提供本中心新購置艙中艙環控箱得以進行檢測及相關業務，研究結論如下： (一)「小型環控箱」之資訊收集，國外多為艙中艙設備，本研究國內使用小型環控箱之艙體型式比較，艙中艙時效性較佳。 (二)建材中 VOC 逸散濃度及逸散因子由比對結果得知，乾、濕式建材試驗結果，第 48 小時皆符合室內環境 TVOC 濃度標準 0.3ppm 內，其逸散速率在 48 小時之穩態逸散時，符合國內健康綠建材標準，差異性不高。但矽酸鈣板及聚酯塗料於前 24 小時之逸散因子差異性較高，其與環控箱特性有關。 (三)建材中甲醛逸散濃度及逸散因子由比對結果得知，在乾、濕式建材試驗結果，其所有樣本所含濃度均相當低，第 48 小時，皆符合室內環境甲醛濃度標準 0.1ppm，其逸散速率在 48 小時之穩態逸散時，符合國內健康綠建材標準，無差異性。. II.

(10) 第一章緒論第一節研究動機與目的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，及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，世界各主要先進國家對有關室內建材逸散揮發性有機物質之研究，已明確針對影響人體健康之「揮發性有機物質逸散濃度」建立室內空氣品質基準值、評估 VOCs 逸散管制之規範與檢測機制。本研究為配合「綠建材標章」制度之推動及小尺寸建材逸散實驗室執行「健康綠建材」之檢測作業，前期透過小型環控箱為基礎，執行多項研究如： 90 年度作業程序建立、91 年度塗料類、92 年度地板類，93 年度接著劑類建材等相關研究及 94 年度開始執行健康綠建材檢測業務。國內建築法規自 95 年起正式管制綠建材的使用，在建築技術規則第十七章綠建築專章中規範，建築物室內裝修材料應採用百分之五以上的綠建材，國人健康意識抬頭，故提昇實驗室之品質及檢測能力，為未來推動健康建材檢測認證體系之依據，對維護國人之健康，有莫大助益。本研究目的主要為延續過去檢測技術及研究成果，並於現階段以提升效能及推廣為考量，將既有之建材檢測方法設備與新建艙中艙小型環控箱進行「性能分析」，以提升實驗室之「檢測能力」，進而提供日後推動「實驗室認證」之重要參考依據。因此，規劃本研究作為評估不同類型小型環控箱之建材逸散揮發性有機化合物性能測試，以提升試驗品質與加強檢測能力。. 第二節研究計畫內容本研究為配合「綠建材標章」制度之推動及小尺寸建材逸散檢測實驗室執行「健康綠建材」之檢測作業，及前期「綠建材性能實驗研究」為基礎延續過去檢測資料及研究成果，並於現階段以研究應用及推廣為考量，透過本所新建置艙中艙環控箱進行相關之建材揮發性有機化合物逸散進行測試及評估比對，據以提升實驗室檢測能力及技術，並提供實驗室未來認證參考。本研究內容如下： (一)國際建材揮發性有機化合物分析中相關「小型環控箱」之彙整分析。 (二)實驗室既有單艙環控箱與新建艙中艙環控箱之性能比對及差異性探討。. 1.

(11) 第三節研究方法及流程本研究將針對實驗室之既有單艙環控箱及新建置艙中艙環控箱進行建材中甲醛及 VOCs 性能測試及比對評估，進行兩者差異性評估探討。為因應國際趨勢並符合國際標準要求，將以國際相關規範建材中甲醛及 VOCs 性能量測、評估方法為參考依據，進而彙整比較研析及專家學者諮詢，據以完成比對量測規範，其研究方法如下所示： (一)文獻分析法本研究將依計畫內容之研究議題蒐集國內外木質建材中甲醛及 VOCs之實驗室量測法、評估等文獻資料，針對國內、外對於環控箱使用進行歸納整理並比較其適用性。 (二)比較分析法針對文獻探討與蒐集的規範作比較分析，以彙整現有環控箱之量測與使用普遍度，瞭解國內、外標準歷時變化，並比對分析其差異性，建構出相關時序。 (三)專家諮詢法研究結果經過初步整理後，將邀請相關專家學者，進行意見之交流溝通，並針對本研究內容進行審議，提出應修正及增刪之意見，作為本研究內容之參考依據。. 2.

(12) 第四節預期研究結果本研究目的主要為延續過去檢測技術及研究成果，並於現階段以提升效能及推廣為考量，將既有之建材檢測方法設備與新建艙中艙小型環控箱進行「性能分析」，以提升實驗室之「檢測能力」，進而提供日後推動「實驗室認證」之重要參考依據。因此，規劃本研究作為評估不同類型小型環控箱之建材逸散揮發性有機化合物性能測試，以提升試驗品質與加強檢測能力。一、預期完成之工作項目： 1. 完成建材揮發性有機化合物分析中相關「小型環控箱」之彙整分析。 2. 實驗室既有小型環控箱與新建艙中艙小型環控箱之性能比對及差異性探討。二、預期之具體成果本研究之具體成果包括： 1. 彙整並分析國內、外各國使用小型環控箱之類型之分析。 2. 本研究研擬完成新建置之艙中艙環控箱進行實體建材試驗檢測，並與現行小型環控箱進行性能比對，提供不同環控箱之性能驗證。. 3.

(13) 第五節研究進度研究進度第二月. 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. 月次第一工作項目月. 備註. 相關資料收集 I文獻收集及. 彙析專家諮詢期中簡報單艙及艙中艙環環控箱比對分析單艙及艙中艙環控箱差異性比較專家諮詢會議期末簡報繳交報告書預定進度 (累積數). 10 %. 19 %. 36 %. 45 %. 50 %. 60 %. 66 %. 73 %. 84 %. 90 %. 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。. 4.

(14) 第二章. 國內外綠建材檢測相關標準方法及發展趨勢. 對大多數人而言，現代生活中各項「時間-活動地點」分布顯示，每天在不同室內地點活動及居處的時間高達 90%以上，隨著社會多元化的發展，因應人類不同需求的居住建築環境更是日趨複雜，其中建築型態、建築材料、空調系統之發展，以及室內活動型態之改變，導致許多室內空氣污染物的發生。根據美國環保署(EPA)和世界衛生組織(WHO)的研究指出，室內空氣污染物的濃度常為室外的 2~5 倍，有時更高達 100 倍。室內環境污染輕者可引起各種不良反應，重者則可引發癌症。而室內空氣污染物主要包括微生物、揮發性有機物質 (volatile organic compounds, VOCs)、環境香煙煙霧（二手煙）(Environmental Tobacco smoke，ETS)、石綿 (Asbestos)、臭氧等，這些皆可能透過建築材料、傢具、影印機、室內燃燒物及油煙等進入室內環境中，這些皆使室內空氣品質之調查評估研究成為現今重要議題。在建築室內空氣環境中，由於多數的室內裝修材料及化學製品，被大量的利用於室內環境，直接造成室內環境中有害化學物質的產生，如揮發性有機物質及甲醛 (Formaldehyde)，且多數持續性逸散、並沈積於室內環境中。根據研究指出，空氣中有害的揮發性有機物質極可能造成病大樓症候群(sick building syndrome ,SBS)的主因之一(Ten Brinke., 1998)1，影響居住者的生理健康。在 NIOSH 室內空氣品質問題的調查中[NIOSH, 2001]，影響室內環境空氣品質的主要因素可分為六部分：通風換氣系統、室外污染源、室內人員、建築材料、事務機具與用品及其他有機物質等，其中「建築材料」即為室內裝修建材，包含塗料、接著劑及家具等均為室內 VOCs 的主要來源，據文獻指出，現今市面上所使用之室內裝飾用的油漆、夾板、天花板、內牆塗料等材料均含有甲醛、苯等有毒物質，對長久處於室內的民眾而言，有一定程度的危害性，其會造成可能引發呼吸道、消化道、神經內科、視力、視覺、等多種疾病(Klaasen, 1996)。VOCs 中被 IARC 列為 Group1 的 Benzene 會對造血系統產生毒性，導致急性骨髓白血病發生及慢性白血病的發生；而 Formaldehyde 亦被 USEPA 及國際癌瘤研究署（IARC）歸類為 Group 2A 「可能是人類致癌物」，其會產生眼睛及呼吸道之刺激，並會使肺部產生出血情形。. 5.

(15) 第一節國際建材相關標準近年來發展檢測方法本研究綜整國際現行標準比較，發現近年來各國建材揮發性有機化合物相關標準有參考或引用 ISO 標準進行增修訂之趨勢，其目的皆為使建材揮發性有機化合物性能量測結果符合國際驗證基準，進而於國際間貨物流通無礙。在標準之使用上各國間仍有各自慣用之標準體系，如美國材料試驗協會標準 ASTM 系統、日本工業規格 JIS 系統及我國國家標準 CNS 系統等，但綜觀研析及結果，現行 ISO 國際標準為國際間通用性較高的標準，各國為使貿易進出口時能有一共同評定基準，仍將會以 ISO 國際標準為主要評估方式。在測試標準方法發展過程上(圖 2-1 所示)，以時間序列發展觀察，建材逸散揮發性有機化合物試驗方法，美國材料試驗協會(ASTM) 自 1996 年開始針對「木質建材」之「甲醛逸散」進行檢測，同時公告 D 6007-96 標準，此標準和過去量測「游離甲醛釋出」的試驗方法有相當不同，其首度運用「小型環控箱系統」對木質建材逸散至空氣中之甲醛濃度檢測，在 1997 年，公告 D5116-97 標準，透過小型環控箱量測方法，檢測室內建材產品逸散之「揮發性有機化合物」，並量測其材料逸散至空間之濃度，此為對環控箱使用開端。歐洲標準委員會(CEN)鑑於美國材料試驗協會(ASTM)對於建材逸散所公告之標準，CEN 於 2002 年公告「建材逸散揮發性有機化合物測試方法」系列標準，包括 prEN 13419-1、2、3 標準，其與 ASTM 此主要差異在環控箱形式，包括一般逸散環控箱、環控腔體測試及樣本處理等。此外，日本工業規格協會(JIS)參考美國 ASTM D6007-96 及 D5116-97 及歐盟標準 prEN 13419-1、2，於 2003 年訂定 JIS A 1901 標準「建築材料之揮發性有機化合物、甲醛及其他羰基化合物釋出量測定方法-小形容器法」，規範中小型容器的容積範圍(20～1000L)包括了 20L、500L 及 1000L 三種參考尺寸，在容器形狀包括圓柱型、方體型及物質傳達率型，並訂定基本測試條件規定。而在 2004 年，歐洲標準委員會針對「木製板類建材之甲醛逸散」 (prEN 717-1)訂定測試方法，主要是依據 ASTM D6007-96 及 JIS A1901 及 prEN 13419-1 標準，以回應歐盟的標準要求。在 2006 年國際標準組織(ISO)參考 prEN 13419-1、2、3 及 717-1 標準，擬定並公告 ISO 16000-9、10 標準，主要是對室內. 6.

(16) 空氣及環控箱中建材之揮發性有機化合物檢測，並隨著運用環境要求而加以微調。圖 2-1 建材逸散測試方法發展趨勢 2006 ISO-16000-9、10: 1.ISO-16000-9 (General aspects) 2.ISO-16000-10 (formaldehyde) 規範公告. 2002. 1996 ASTM-D600796 規範公告 1996. 1997. prEN13419-1、2、3: 1.EN13419-1 (Emission Test Chamber) 2.EN13419-2 (Emision Test Cell) 3.EN13419-3 (Test Spcimens) 規範公告 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 1997. 2001. 2003. 2004. ASTM-D511697 規範公告. ASTM-D667001 規範公告. JIS-A 1901 規範公告. prEN17-1 規範公告. 第二節環控箱建材相關檢測方法之艙體比較一、國外建材逸散量之環控箱測試方法綜觀國際間「綠建材標章」中有關「低揮發性有機物質(VOCs)」及「低甲醛逸散(Formaldehyde)」測試方法，主要以產品之「含量」及「逸散量」兩種方式，若以環境面向之室內空氣品質(Indoor Air Quality)健康觀點思考，主要都是在限制建材產品於室內環境中之「逸散量」(例如,mg/m3)或「逸散速率」(例如,mg/m2*hr)，以保障人們居住在室內環境之健康性，並有效管制建材產品之濫用。在建材產品「逸散量」的測試上，目前皆以「環境控制箱逸散測試法」(Emission Test Chamber method)為主要試驗方法，在世界各國建材有機物質逸散量測試標準上，大致可區分為全球標準體系、美洲地區標準體系、歐洲地區標準體系及亞洲地區標準體系(如圖 2-2)，主要是以國際標準組織(ISO)、美國材料試驗協會(ASTM)、歐洲標準委員會(CEN)及日本工業規格協會(JIS)等，主要之測試方法如下(如表 2-1 所示)，圖 2-2 國際建材逸散物測試方法分佈圖加拿大-ASTM D5116-97. 美國- ASTM D5116-97 US.EPA TO-17. 瑞典- prEN13419-1 prEN 717-1. 芬蘭- prEN13419-1 prEN 717-1. 韓國- prEN13419-1 ASTM D5116-97 ISO 16000-6. 挪威- prEN13419-1 ISO 16000-6 德國- prEN13419-1 ISO 16000-6. 日本-JIS A 1901 JIS A 1460. 台灣-ASTM D5116-97 ISO 16000. * prEN-歐洲標準委員會 * ISO-國際標準組織 * JIS-日本工業規格協會 * ASTM-美國材料試驗協會 * US. EPA-美國環保署. ※ 分為：試驗系統標準(加註底線) 試驗分析方法(標註下方). 7.

(17) 二、各國環控箱之比較鑑於各國均有研擬相關規範及標準，透過各標準間分析，針對環控箱規範、測試環境條件準確度、測試條件確認、測試方法流程之等部分均有些為差異規範等，本研究以「環境控制箱」項目進行詳探討。在測試艙之差異探討，測試艙材質上，ISO 標準建議以磨光不鏽鋼或玻璃為艙體材料，而 ASTM 則建議非吸附性具化學惰性及拋光性之內部材料，JIS A1901 則規範有與化合物接觸之部分需以不鏽鋼或玻璃。在測試體積上，對於小型環控艙之體積大小定義有所差異，ISO 標準之體積為 ASTM 之 4 倍左右，JIS 則規範 3 種不同體積之艙體。測試採樣方法，ASTM 標準建議在艙體頂空處進行空氣採樣分析，而 ISO 標準則建議在測試艙排氣口處進行採集。其測試艙之差異如表 2-1 所示。另本所於 93 年度建置完成國內首座全尺寸環境控制艙，其依照 ASTM 建議，區分為環控艙體（4m×5m×2.75m）、外器清淨設備、採樣系統及分析系統。表 2-1 ISO 標準、ASTM 及 JIS 規範環控箱之差異比較差異項目測試艙之差異. ISO 16000-9. ASTM D5116-97. JIS A1901. 低逸散、低吸附. 非吸附性具化學惰性及拋光性之內部材料，例如，磨亮之不鏽鋼、玻璃. 有與化合物接觸之部分需以不鏽鋼或玻璃. 測試艙材質之磨光不鏽鋼或玻璃. 測試艙體積測試採樣方法艙體形狀. 小於 20m3 小於 5m3 排氣口採樣 HeadSpace 採樣方式方式方形方形. 20L、500L1000L 排氣口採樣方式圓形方形. 我國內政部建築研究所行能實驗中心建材逸散檢測實驗室，主要依據「ASTM D5116-97」(1997)小型環控箱測試法規範建構，及其所建立之「室內建材有機逸散物質標準試驗方法及程序」。其有關小型環境試驗艙，可對溫度、濕度、換氣率及風速等因子加以控制，充分混和後再以定流量之採樣 Pump 將艙內的待測空氣樣品抽出，並經由熱脫附儀器。其中「小型環境試驗艙」，本所既有單艙環控箱（圖 2-3）及艙中艙環控箱（圖 2-4），除存放試件之體積不同，其艙中艙由 2 艙體組合，可有效避免結露現象，其差異比較如下表 2-2。. 8.

(18) 表 2-2 單艙環控箱及艙中艙還控相比較比較項目測試艙之差異. 測試艙材質測試艙體積艙體數目測試採樣方法控制方式艙體形狀. 單艙環控箱艙中艙環控箱低逸散、低吸附之磨光非吸附性具化學惰性及拋光性之內部材料，例如，磨不鏽鋼或玻璃亮之不鏽鋼、玻璃 225L 100L 單艙外艙、內艙 HeadSpace 採樣方式 HeadSpace 採樣方式艙體內鍵內鍵及外接電腦方形方形. 透過相關艙中艙資訊收集，綜觀國際間有關低揮發性有機物質(VOCs)及低甲醛逸散(Formaldehyde)測試方法所使用艙體中，艙中艙使用國家偏多，包過美國、歐洲、澳洲、韓國、香港等。其因既有單艙環控箱常時試驗過程，因控制溫濕度及艙體外在環境影響，易有結露情形產生，凝結於艙體中導致水溶性之揮發性化合物易低估，而艙中艙環控艙，透過水的熱力學原理，以計算比焓及濕度比，利用濕空氣線圖，以外艙及內艙之控制，可以避免試驗內艙產生結露現象。圖 2-3 單艙環境控制箱圖 2-4 艙中艙環境控制箱. 9.

(19) 第三章建材揮發性有機逸散物標準檢測試驗法—小型環控箱研究主題為建材揮發性有機物質試驗，依據國際 ISO 標準之相關內容，及既有健康綠建材試驗方法，透過標準試驗方法，來比對既有環控箱及艙中艙環控箱。. 第一節檢測原理與設備一、分析原理本研究所採用之小型環控箱測試法主要用於建材中揮發性有機物質之逸散評估；利用小型環境控制箱模擬室內環境條件，將欲測試的建材放入，建材中之揮發性有機物質會於環控箱內持續逸散，再以三種不同吸附劑之吸附管予以定流量捕集濃縮，經熱脫附（Thermal Desorption）裝置熱脫附後注入氣相層析質譜儀（GC/MS）或氣相層析儀（GC/FID），進行揮發性有機物質的定性與定量分析。二、檢測系統本研究所採用之揮發性有機物質標準測試方法乃參考 ASTM（American Society for Testing and Material）D5116-97 所規範之小型環控箱測試法，及加拿大國家實驗室所提出之濕式建材測試法，內政部建築研究所建立之室內建材有機逸散物質標準試驗方法及程序【22】等。其原理主要是將待測建材樣品放入可橫溫恆濕環境控制箱中，並針對溫度、濕度、換氣率及風速等因子加以控制，然後再以一定流量之採樣 Pump 將箱體內的待測污染物抽出，並經熱脫附儀器後，再以特定分析儀器對該污染物進行定性及定量的分析研究。本測試系統包括下列四大部分，分別是環境控制箱（Test Chamber）、清淨空氣產生系統（Clean Air Generation System）、環境監測及控制系統（Monitoring and Control Systems）及採樣與分析設備（Sample Collection and Analysis Equipment）等。其系統架構概要如圖 3-1 所示：. 圖 3-1 建材揮發性有機物質逸散研究之系統簡圖. 10.

(20) 第二節建材中甲醛逸散檢測方法—小型環控箱測試方法一、方法概要本方法主要用於室內建材中甲醛(Formaldehyde)之逸散評估；利用小型環境控制箱模擬室內環境條件，將欲測試的建材放入，其所含之甲醛會於環控箱內慢慢逸散至穩定狀態，再以 XAD-2(coated with 2-HMP ( 2(Hydroxymethyl) piperidine)，連接採樣幫浦以流量 100 mL 進行採樣，採樣完成後經 1mL 甲苯脫附後，以 GC/FID 進行分析。二、適用範圍本方法適用於分析建材中甲醛逸散評估。樣品氣體體積為 10L 時，有效分析濃度範圍在 0.24~16 ppm(0.3~20 mg/m3)。三、干擾建材所含甲醛於建材製造完成後慢慢逸散，為精準評估甲醛的逸散量，須於建材製造完成後一週內進行採樣分析，以避免儲放過程中因甲醛逸散或受其他污染源污染而產生誤差。實驗分析過程中，每次分析一片建材後，需進行空白試驗，以確認環控箱內部及分析系統管線中並無殘留上次分析之有機物質；分析系統管線應避免使用橡膠等材質成份的元件，以避免對於欲分析之有機物質產生吸附而產生干擾。研究分析進行前須使用三倍環控箱內部體積之潔淨空氣進行沖洗及置換，同時測試環控箱內空氣中甲醛濃度須在 2μg/m3 以下，以避免環控箱內部因甲醛殘留而對樣品分析產生干擾。酸性霧滴(mist)可能會使 sorbent 的活性降低以致減低甲醛採集效率。四、設備實驗設備系統簡圖如圖 3-2-1 所示。環境控制箱：環控箱構造須符合 ASTM D5116-97 規定，須具有能夠控制溫度、濕度、風速及換氣率等環境變項以模擬欲測試之環境條件，內部構造需應具有非吸附性、具化學惰性和拋光的內部表面，結構上也減少使用填隙劑或吸盤，且具有不漏氣及非吸附性的門；空氣的流動要有適當的出入口，於出風口上也需要有溫度、濕度的監測器，溫溼度控制準確度分別須達到±0.5℃，±5％RH。潔淨空氣產生系統：以無油壓式空氣縮機抽取環境空氣，經過除濕器與活性碳過濾（例如：使用 membrane dryer），以製造潔淨空氣送進環控箱。另外，也可以使用儲氣鋼瓶，或經活性碳過濾的空氣。潔淨空氣所含甲醛濃度不可超過 2μg/m3。流量控制裝置：能將經潔淨空氣以定流量方式導入環控箱內部，以控制實 11.

(21) 驗所需之換氣率。採樣管：經 10﹪hydroxymethyl piperidine 處理過之 XAD-2（120mg/60mg）。個人採樣泵：流速約 0.01 ～ 0.1 mL/min。氣相層析儀：備有火焰離子化偵測器 (FID) 、積分器。管柱：填充 Silica WCOT，DB-WAX，管柱長 30 m，內徑為 0.53 mm ，或同級品。 2 mL 玻璃小瓶 (vials)，備有聚四氟乙烯(PTFE)內襯的蓋子。 10、100、1000 μL 之微量注射針。 10、50 mL 燒杯。超音波振盪器。 XAD-2 採樣. 空氣壓縮. 溫、濕度計. 除水活性. 1mL 甲苯脫加熱器. GC/FID 加濕器. 流量控制. 建材樣品圖 3-2-1 室內建材甲醛檢測設備系統簡圖. 五、實驗藥品脫附劑：Toluene（層析級）。甲醇，層析級。 XAD-2(coated with 2-HMP ( 2(Hydroxymethyl) piperidine)。 37%甲醛溶液。去離子水。氫氣。經過濾之空氣。 12.

(22) 六、步驟採樣前準備：個人採樣泵連結採樣設備，進行流量校正，流速為 100 mL / min。注意︰採樣期間 Formaldehyde 與 2-(hydroxymethyl)piperidine 反應成 oxazolidinederivative。若採樣流速高於 100 mL/min 會導致反應不完全而有破出之現象。. 環境控制箱之環境條件：溫度 25℃，溼度：50％，換氣率：0.5 ACH。空白試驗：在進行建材樣本分析前，須以三倍環控箱體積之潔淨空氣進行清洗及置換；完成後，以 XAD-2 管連接採樣幫浦以流量 100 mL / min 進行採樣，採樣時間為四小時；採樣完後以塑膠蓋及石蠟膜封緊，以 4℃之密閉空間下予以保存，與其它樣本一起分析；空白試驗所得甲醛濃度值須小於 2 μg/m3。採樣時間：建材放入環控箱，使甲醛充分混合於環控箱內部後，再進行採樣。建材之甲醛逸散率會隨時間而呈現衰減現象，因此採樣時間及頻率也須配合其逸散情形做規劃；實驗開始進行 24 小時內，採樣頻率為每兩小時進行採樣一次（若採樣時間為晚間 12 點至隔日 8 時間，因人員因素，暫停採樣。），每次採樣時間為兩小時；實驗進行 24 小時後，逸散率會較穩定，採樣時間以每四小時採樣一次，每次採樣時間為四小時。連續監測：至甲醛濃度已達到方法偵測下限以下，或以呈現穩定逸散率即可。封緊採樣管：所有均以塑膠蓋及石蠟膜封緊，並於 4℃下之密閉空間予以保存，以 GC/FID 進行分析。流速校正：採樣完後，採樣幫浦須進行流速校正。檢量線製定以微量注射針直接注入含有脫附劑的玻璃小瓶中。所建立之檢量線濃度範圍約為 0.39～53.9 μg/mL，至少配製五種不同濃度之標準溶液，以製作檢量線。每一個玻璃小瓶中加入 1mL 脫附劑，立即蓋上瓶蓋。超音波振盪 60 分鐘後，進行分析。樣品與空白樣品一起分析。以標準品之相對質量與其波峰面積繪製檢量圖。七、樣品脫附打開 XAD-2 管塑膠蓋，將斷口切開，使開口與管徑同大，取出前端之玻璃綿丟棄，前端之 XAD-2 倒入 2 mL 的玻璃小瓶中。取出分隔之聚甲醯胺甲脂(PU)泡綿，後段之 XAD-2 倒入另一個 2mL 的玻璃小瓶。每一個玻璃小瓶中加入 1 mL 甲苯脫附劑，立即蓋上瓶蓋。超音波振盪 60 分鐘後，以 GC/FID 進行分析。. 13.

(23) 八、品質管制 8.1 檢量線：線性係數(R2)須達到 0.995 以上，其檢量線配置之規定執行分析。 8.2 環境控制箱空白：在放入建材樣本前，打開 XAD-2 管，以 100 cc/ min，進行採樣 4 小時，以確保環境控制箱內部無甲醛殘留。每片建材在分析甲醛前，均需進行現場空白量測。 8.3 實驗室空白：從環控箱之採樣完成後至上機分析前須攜帶一根空白吸附管，該吸附管與其它吸附管相同處理，只是未將封口打開，主要是測試貯存和運送期間是否遭受污染。 8.4 試劑空白：每批次或每十個樣品執行一個試劑空白分析，以檢查分析系統是否受污染或干擾。若空白分析值超過方法偵測極限值的兩倍，則伴隨此空白分析同時檢驗分析的樣品，均需找出污染源或干擾後，重新分析。 8.5 品管查核：分析儀器建立檢量線後，每日(檢量線檢查)及每進行十件或一批次樣品分析(後續檢查)，應進行一次中間濃度標準溶液之準確度分析，以檢量線不同來源(廠牌)或批次之標準品配製檢量線中間濃度標準溶液分析之，以確認檢量線之適用性。. 九、儀器分析儀器分析條件表 3-2-1 分析狀態設定表∗ 項目儀器管柱流速 (mL/min). 溫度(℃). 空氣氫氣氮氣注射器偵測器管柱. ∗. 條件 HP 5890 GC/FID fused silica, DB-WAX 30m x 0.53 mm ID 390 30 3.29 230 250 70℃. 註：以 HP 5890 為例，亦可使用其它廠牌同級之儀器，但分析條件需另訂之。 14. 10℃/分. 200℃(5 分).

(24) 大約滯留時間 (retention time) 表 3-2-2 化合物滯留時間表化合物 Methanol. 分鐘 3.29. Toluene. 4.86. DMF. 7.98. oxazolidine derivative of formaldehyde. 9.09 13. 2-HMP. 面積計算：以電子積分器或其他適當之面積計算方法，分析結果自檢量線上求出。. 十、精密度與準確度檢量線的線性係數（Ｒ2 值）不得小於 0.995。準確度：標準溶液濃度的配製值和量測值的平均相對誤差（relative error），需小於 15％。相對誤差＝(│量測濃度－配製濃度│/配製濃度)×100％精密度：檢量線濃度最低點連續測七次，求其變異係數，其值不可超過 15﹪。變異係數 C.V = S.D / X X：量測七次所得之平均濃度值。 S.D：分析七次所求得之平均標準偏差。方法偵測下限： (一)方法偵測極限之製作：方法偵測極限(method detection limit, MDL)定義為：一包含待測物的樣品基質中，99％的信賴度極限(confidence limit)內，可偵測到待測物的最低且大於零的濃度。方法偵測極限(MDL)主要是參考環檢所公告之規範，配製檢量線最低點之濃度，進行重複 7 次測定，計算重覆測試的變異數(S2)和標準偏差(S)如下： 2 ⎡ ⎞ ⎤ ⎛ n ⎜∑ Xi ⎟ ⎥ ⎢ n 1 ⎢ S2 = ∑ X i2 − ⎝ i =1 n ⎠ ⎥⎥ n − 1 ⎢ i =1 ⎥ ⎢ ⎥⎦ ⎢⎣. ( ). S = S2. 1/ 2. 15.

(25) 其中，Xi：i＝1 到 n，第 i 個樣品經過完整的分析步驟後，最後的量測結果。Σ 表示 i ＝ 1 到 n，所有 X 值的和。 MDL 的計算如下：. MDL ＝ 3S (二)方法偵測極限之確認以計算得到的 MDL 濃度添加至樣品基質內，重覆進行 7 次測試，利用最近一次 MDL 重覆測試之變異數 (S2) 值及前次 MDL 重覆測試之 S2 值，計算 F 比例。F 比例之計算是將較大之 S2 值作為分子，稱為 SA2；另一個 S2 作為分母，稱為 SB2 ，先計算 F 比例再與 3.05 做比較, 若 SA2/SB2＜3.05，利用下述公式計算共同的標準偏差(Spooled standard deviation, Spooled)：. S pooled. ⎡ 6S A2 + 6S B2 ⎤ =⎢ ⎥ 12 ⎣ ⎦. 1/ 2. 若 SA2/SB2>3.05，重新添加最近計算得到之待測物 MDL 濃度，自步驟(4)開始測試。若樣品在添加最近之 MDL 濃度後仍不能夠定性，則出具報告之 MDL 濃度應介於此次與前次計算得到的 MDL 濃度之間，且此濃度可用於定性。. (c)利用 7(b)計算得到之 Spooled 值，依下述公式計算最後的 MDL 值. MDL ＝ 2.681×(Spooled). 十一、計算濃度計算：採集氣體量 V (單位:L). (Wf + Wb - Bf - Bb)×103 mg/m3. C= V. Wf : 前段 XAD-2 管所含分析物濃度(mg/mL) Wb : 後段 XAD-2 管所含分析物濃度(mg/mL) Bf : 現場空白樣品前段之算術平均濃度(mg/mL) Bb : 現場空白樣品後段之算術平均濃度(mg/mL) 16.

(26) 2. 甲醛採樣及分析流程採樣環控箱環境設定： T：25℃ RH：50％ N：0.5h-1. 將建材放入環控箱. 以 XAD-2(120mg/60mg) 進行採樣，採樣泵流速 100mL／min. 建立檢量線. 配製標準溶液. 採樣採樣量 1～36 L. 採樣後採樣泵流速校正. 將標準溶液注入含 XAD-2 之玻璃瓶待隔夜反應後，以脫附劑脫附之，共配製 5 瓶不同濃度之標準溶液. GC/FID 分析. 1、Sample size:30× 30cm2。 2、以錫箔紙密封後，置入 4℃下保存及運送。 3、在 48 小時開始測試。 1、試驗開始 24 小時內，以每兩小時採樣一次，每次採樣時間為兩小時(若採樣時間為晚間 12 時至隔日 8 時，則暫停採樣)。 2、實驗進行 24 小時後，以每四小時採樣一次，每次採樣時間為四小時。. 取出 XAD-2 至玻璃小瓶（前後段分別分析）. 以甲苯脫附超音波振盪 60 分鐘. GC/FID 分析繪製檢量線計算濃度及逸散率圖 3-2-2 甲醛採樣及分析流程圖. 17. 配製品管樣品.

(27) 第三節建材揮發性有機物質逸散檢測方法—小型環控箱測試方法一、測試原理：本方法主要用於室內建材中揮發性有機物質（ Volatile Organic. Compounds，VOCs）之逸散評估；利用小型環境控制箱模擬室內環境條件，將欲測試的建材放入，建材中之揮發性有機物質會於環控箱內慢慢逸散至穩定狀態，再以含 Carbotrap 及 Carboxen1000/1003 三種不同吸附劑之吸附管予以定流量捕集濃縮，經熱脫附（Thermal Desorption）裝置熱脫附後注入氣相層析質譜儀（ GC/MS ）及氣相層析儀 / 火焰離子偵測器（GC/FID），分別進行揮發性有機物質的定性與定量分析。二、適用範圍本方法適用於常見室內建材中揮發性有機物質有苯(benzene)、甲苯 (Toluene)、乙苯(Ethyl benzene)、鄰-二甲苯(o-xylene)、間,對-二甲苯 (m,p-xylene)等共六種揮發性有機物質之逸散濃度測試，以計算其逸散率與衰減情形。本方法之有效分析濃度範圍如表 3-3-1 所述。表 3-3-1 有效分析濃度範圍樣品名稱. 有效分析濃度範圍(μg/m3). 苯(benzene). 0.5 ~ 650. 甲苯(Toluene). 1.5 ~ 650. 乙苯(Ethyl benzene). 1.5 ~ 650. 間,對-二甲苯(m,p-Xylene). 1.5 ~ 650. 鄰-二甲苯(o-Xylene). 1.5 ~ 650. 三、干擾（一）建材所含揮發性有機物質於建材製造完成後慢慢逸散於空氣中，為精準的評估 VOCs 的逸散量，須於建材製造完成後一週內進行採樣分析，以避免儲放過程中因有機物質逸散或受其他污染源污染而產生誤差。. （二）建材樣品於採樣及運送過程中，須避免接觸其他有機物質污染源，而使建材對特定有機物質產生吸附或脫附之現象，對於分析結果 18.

(28) 產生干擾；樣本在採樣及運送過程中須置放於 4℃之密閉空間下進行保存。. （三）研究分析進行前須使用三倍環控箱內部體積之潔淨空氣進行沖洗及置換，同時測試環控箱內空氣中 VOCs 濃度須在 2μg / m3 以下，以避免環控箱內部殘留之有機物質對於樣品分析結果產生干擾。. （四）實驗分析過程中，每次分析一片建材後，需進行空白試驗，以確認環控箱內部及分析系統管線中並無殘留上次分析之有機物質；分析系統管線應避免使用橡膠等材質成份的元件，以避免對於欲分析之有機物質產生吸附而致干擾。. （五）潔淨空氣所含之有機物質濃度，單一成分揮發性有機物質(VOC) 濃度不可超過 2μg/m3，而總揮發性有機物質(TVOC)濃度則不可超過. 10μg/m3。四、設備：. 4.1 採樣與前處理設備 4.1.1 微量注射針：10μL、100μL、1mL 4.1.2 具有附鐵弗龍密閉蓋試藥瓶：1mL 4.1.3 空氣採樣袋：Tedlar 材質，體積 1L 4.1.4 排煙櫃 4.2 儀器設備 4.2.1 環境控制箱：環控箱構造須符合 ASTM D5116-97 規定，須具有能夠控制溫度、濕度、風速及換氣率等環境變項以模擬欲測試之環境條件，內部構造需應具有非吸附性、具化學惰性和拋光的內部表面，結構上也減少使用填隙劑或吸盤，且具有不漏氣及非吸附性的門；空氣的流動要有適當的出入口，於出風口上也需要有溫度、濕度的監測器，溫溼度控制準確度分別須達到 ±0.5℃，±5％RH。 4.22 潔淨空氣產生系統：以無油壓式空氣縮機抽取經過除濕器與活性碳過濾過的環境空氣（例如：使用 membrane dryer），以製造潔淨空氣送進環控箱。另外，也可以使用儲氣鋼瓶，或經活性碳過濾的空氣。潔淨空氣所含之有機物質濃度，單一成分揮發性有機物質(VOC)濃度不可超過 2μg/m3，而總揮發性有機物質 (TVOC)濃度則不可超過 10μg/m3。 4.2.3 流量控制裝置：能將潔淨空氣以定流量方式導入環控箱內部，控制實驗所需之換氣率。 4.2.4 熱脫附裝置：熱脫附裝置須具備熱脫附吸附管的能力，且有溫. 19.

(29) 度控制裝置，能迅速加熱至 300 10℃，並通以不含有機物質的氮氣或氦氣者。. 4.2.5 採樣幫浦：能抽取環境控制箱內混合均勻的氣體至熱脫附裝置進行捕集。 4.2.6 電子式流量控制器：能控制流量範圍為 0 至 100 mL/min 者。 4.2.7 氣相層析儀，附有火焰離子化偵測器及樣品注入器（或自動樣品注入器）。 4.2.8 質譜儀：為四極式、離子捕集式質量選擇器或其他相同功能之質譜儀，具每秒至少可掃描 30 至 300 amu 一次之質譜者。 4.2.9 層析用積分儀或紀錄器。 4.9.10 分離管柱： GC／FID：參考如毛細管柱編號 90325C，內徑為 0.32mm，長度為 60m，膜厚 5.0μm，或同級品 GC／MS：參考如毛細管柱編號 000425J，內徑為 0.25mm，長度為 60m，膜厚 2.0μm，或同級品. 五、實驗藥品試劑水：定義經離子交換及活性碳過濾純化或蒸餾。試藥：ACS 分析試藥級或同級品。甲醇：純度 99.0％以上。苯：純度 99.0％以上。甲苯：純度 99.0％以上。甲基苯：純度 99.0％以上。乙基苯：純度 99.0％以上。鄰-二甲苯：純度 99.0％以上。間-二甲苯：純度 99.0％以上。對-二甲苯：純度 99.0％以上。儲備標準溶液：分別取適當體積之有機物質液體，溶於甲醇溶液中，混合並定容至 1 mL 體積，配製濃度約為 2000 μg/mL。或購買經認証之標準溶液。儲備標準溶液裝於棕色玻璃容器中，避免留有氣體空間，冷凍保存於-10℃ 至 -20℃之間，可保存 6 個月。檢量線標準溶液：由儲備標準溶液，以甲醇稀釋配製濃度分別為 1~300μg/mL 之檢量線標準溶液；若濃度經查核標準品測試，不符其規範時，需重新配製。氦氣(He)：99.999％以上。氮氣(N2)：純度為 99.99％以上. 20.

(30) 六、採樣與保存. 6.1 採樣前準備：採樣所使用之採樣袋、潔淨鋁箔、採樣箱內部等，須於採樣前以去除水分及有機物質之高純度氮氣予以沖洗及置換，清洗完成後應密閉並置放於潔淨處。 6.2 建材樣品收集：收集建材樣品需為製造完成或進口至台灣一週內，由試驗人員至工廠或現場進行採樣，乾式建材以潔淨鋁箔包覆置入採樣袋中，切割尺寸為 300mm×300mm，收集後放置於 4℃下之採樣箱中予以保存；濕式建材則在未開啟狀態置入 4℃下之採樣箱中予以保存，均於兩日內進行分析。 6.3 建材樣品保存及運送：建材樣品收集於採樣箱中保存，溫度控制於 4℃ 下進行運送，過程不得開啟避免碰撞，直到環控箱中的空白試驗完成後方得以開啟，開啟過程應於環控箱中進行，濕式建材應於排煙櫃中開啟，並於環控箱中進行刷塗製作受測樣品。 6.4 空白試驗:在進行實驗分析前，須以三倍環控箱內部體積之潔淨空氣清洗；清洗完成後，需以氣相層析質譜儀量測環控箱內部有機物質之濃度值，以確保環控箱內部無有機物質殘留；每片建材分析完成也需進行空白分析；當單一揮發性有機物質的濃度大 2μg/m3 時，則須分析實驗室空白以確定污染來源。. 七、步驟. 7.1 標準氣體配置當標準品為液態時，可從標準品中分別配製成 1~300μg/mL 不同濃度之液態標準品，可以藉由添加定量之混合各種待測化合物之液態標準品於鐵氟龍材質之採樣袋內方式來製備，這種製備標準氣體方式是當標準品為液體時，可用以下步驟來配製一標準氣體。以零級空氣或氮氣沖洗採樣袋，沖洗方法是將零級空氣或氮氣以三倍採樣袋體積置換袋內空氣；置換完後，將採樣袋內空氣完全排出並立刻將採樣袋之入口閥關緊。以微量注射針注射預先已配製好的液體標準品於採樣袋內，將採樣袋以紅外線加熱燈加溫直到採樣袋內的液態標準品完全揮發。再從採樣袋中抽取標準氣體之前，必需讓它在紅外線加熱燈中平衡至少 20 分鐘，以避免標準氣體凝結下來。以下列方程式計算採樣袋內每一個化合物之濃度：濃度(μg / L) = (Va) (C0) ×10 -9 / Vf 此處，Va：液體標準品注入至採樣袋的體積，μL. C0：液態標準品濃度，μg/mL. 21.

(31) Vf：採樣袋體積，L 7.2 以高壓氣體鋼瓶製備標準氣體標準氣體的製備方法也可以以高壓氣體鋼瓶之方式來製備，其配製步驟如下：高濃度鋼瓶氣體標準品如果含有樣品中預期存在之所有有機化合物成份，則可採用稀釋高濃度標準品來配製低濃度標準品之方法。配製稀釋標準樣品時，校正之浮子流量計一般用來計量高濃度標準氣體和稀釋氣體之流量；其它類型流量計和稀釋系統皆可使用。每一個流量計在使用前皆須以皂沫流量計校正。校正流量計後，以 6 mm 鐵氟龍管連接流量計、檢量線標準氣體鋼瓶及稀釋氣體系統，流量計出口處連接到一個無洩漏之 Tedlar 採樣袋，調整氣體流量使到所欲稀釋濃度。應留意不要在採樣袋中充入太多氣體，否則會造成稀釋系統額外壓力。記錄二個流量計之流率、實驗室溫度及大氣壓力。以下式計算稀釋氣體中每項有機物成份之濃度 Cs (ppm)：. 106＝ppm 轉換係數＝標準氣體有機化合物莫耳(或體積)分率. S ＝標準氣體流率（mL/min） D ＝稀釋氣體流率（mL/min）單段稀釋可用來製備稀釋比率為 1:20 之標準氣體，如果要達到更高稀釋比率，建議使用二段稀釋系統。在第二段稀釋時，以稀釋氣體充滿採樣袋作為二次稀釋。記錄實驗室溫度、大氣壓力及靜壓值。經過溫度及壓力修正後，用下列公式計算最後氣體混合物之有機物濃度 Cs（單位為 ppm）：. 106＝ppm 轉換係數＝標準氣體中有機化合物莫耳(或體積)分率. S1＝第一階段，標準氣體流率（mL/min） S2＝第二階段，標準氣體流率（mL/min） D1＝第一階段，稀釋氣體流率（mL/min） D2＝第二階段，稀釋氣體流率（mL/min）. 22.

(32) 7.3 建材樣本測試分析 7.3.1 設定環境控制箱之環境條件在：溫度 25℃，溼度：50﹪，換氣率：0.5 ACH。 7.3.2 空白實驗：在進行建材樣本分析前，須進行環境控制箱內部之空白分析；當環控箱環境條件以達到設定值後，以採樣速率為 50 cc/min，採樣時間為二小時進行採樣，經熱脫附裝置，以 GC/MS 進行分析，不可分析出有明顯之有機物質存在。 7.3.3 充分混合：空白實驗分析完成後，將測試建材放入環境控制箱內部，建材中所含的揮發性有機物質會於環控箱內部慢慢逸散，利用環控箱內部循環系統，使揮發性有機物質能於環控箱內部充分混合。 7.3.4 定性分析：建材放入 1 小時後，以每分鐘 50 cc/min 進行採樣，採樣時間為一小時，經熱脫附裝置捕集後，以 GC/MS 進行 VOCs 定性分析。 7.3.5 檢量線建立：依上述(一)配製不同濃度之標準氣體，取定量於標準氣體注入口處注入至熱脫附裝置（如圖所示），使特定化學物質進入 GC/FID 進行定量之質量數為介於 5-2000 ng，再由層析圖之尖峰面積與其相對的重量（μg）做成檢量線，檢量線相關係數須達到 0.995 以上。 7.3.6 定量分析：建材之 VOCs 逸散率會隨時間而呈現衰減現象，因此採樣時間及頻率也須配合其逸散情形做規劃；實驗開始進行 24 小時內，以每分鐘 50cc/min，採樣頻率為每一小時進行採樣一次，每次採樣時間為一小時；實驗進行 24 小時後，逸散率會較穩定，流速固定，採樣時間改以每二小時採樣一次，每次採樣時間為二小時。. 溫、濕度計. 7.3.7 連續監測：至環控箱內部有機物質以達到方法偵測下限以下，或 XAD-2 採樣呈空氣壓縮現穩定 1mL 甲苯脫附除水逸散加熱率活性即器 GC/FID 可。加濕流量控制器. 建材樣品圖 3-3-1 室內建材 TVOC 檢測設備系統簡圖 23.

(33) 7.3.8 儀器分析建議條件本次儀器分析包括，熱脫附裝置、GC/FID、GC/MS 等三項。熱脫附裝置低溫捕集：採樣溫度 30℃ 熱脫附：250℃ 高溫清洗：300℃ 熱脫附儀分析狀態設定如表 3-3-2 所示。表 3-3-2 分析狀態設定表狀態. 溫度(℃). 時間(min). 樣品吸附(Trapping). 30℃. 60 / 120. 注入(Injection). 250℃. 5. 清洗管線(Condition). 300℃. 15. ※熱脫附氣體：高純度氮氣. GC/FID 分離管柱：毛細管柱編號 90325C，0.32mmID×60m，膜厚 5.0μm。載流氣體:氦氣升溫程式:. 70℃. 10 ℃/min. 120℃(10min). 10℃/min. 220℃ (10min). GC/MS 部分分離管柱：毛細管柱編號 000425J，0.25mmID×60m，膜厚 2.0μm。載流氣體:氦氣升溫程式:. 70℃. 10 ℃/min. 120℃(10min). 10℃/min. 220℃ (10min). 70ev 電子撞擊游離離子源溫度：200℃ 傳輸線溫度：250℃ 在分析樣品前須先校正 GC/MS，其步驟是將 GC/MS 內建之 FC-43 （PFTBA , Perfluoro Tributyl Amine）注入 GC/MS，所得分析結. 24.

(34) 果必須符合表 3-3-3 的要求。每片建材樣本分析前均需進行校正。表 3-3-3. FC-43 校正標準表. M/z. Ion Abundance Criteria. 69. Base peak, 100％ relative abundance 40～60％ of mass 69 1～3％ of mass 69 <0.2 ％ of mass 69. 219 502 614. 八、結果處理定性分析建材中待測揮發性有機化合物的認定，可經由比較其滯留時間和質譜與在標準品分析中的滯留時間和質譜，而後確認或經由質譜儀內建資料庫進行比對得之。定量分析經 GC/MS 所分析出特定揮發性有機物質，再以 GC/FID 進行定量分析；定量分析方法乃利用有機物質之質量數感應面積對應檢量線可求得特定時間點污染物質質量數，並配合採樣體積即可求出建材中有機物質逸散濃度變化情境。. 九、品質管制. 9.1 使用本方法的環境控制箱須於分析前進行空白分析，以防杜實驗室所引起的污染。 9.2 GC/MS 在使用前須以 FC-43 進行調機，必須符合表一規定，才能進行定性分析。 9.3 每次分析完成後，須利用潔淨空氣以三倍環控箱內部體積進行置換，並進行空白分析，以避免上次分析過程中之有機物質殘留於環控箱內或殘留於管線中。 9.4 實驗室須保持執行記錄來確認數據品質，隨後的查核工作必須與已建立之執行標準配合，以決定檢測結果是否在方法所要求的精密度及準確度範圍之內。 9.5 標準氣體配製前，須以零級空氣或氮氣沖洗採樣袋，沖洗完成後並以零級空氣或氮氣充滿採樣袋，進行採樣袋空白分析，以避免有機物質殘留，而造成偏差。 9.6 每一片建材分析前、應執行檢量線查核，以確定檢量線之適用性。 9.7 品管樣品：以自行配製與檢量線標準品不同來源之標準溶液，適量於標準氣體注入孔與以注入，進行分析，計算其回收率，品管樣品的回收率可作為實驗室分析能力的依據。 25.

(35) 9.8 使用本方法檢測揮發性有機化合物，品管樣品的回收率必須在 15％的範圍內，精密度必須控制在 15％以內。 9.9 執行分析時，須注射每日校正標準品來評估分析系統是否正常運作，包括波峰是否正常、感應是否與先前校正者符合，詳細檢查層析圖譜可判斷分離管柱是否仍能使用，如果改變系統（如更換分離管柱），則須重新校正系統。 9.10 品管查核：分析儀器建立檢量線後，每日(檢量線檢查)及每進行十件或一批次樣品分析(後續檢查)，應進行一次中間濃度標準溶液之準確度分析，該品管查核依據規定執行分析。 9.11 設備校正：GC/FID 及 GC/MS 相關設備，均填寫校正履歷，本設備每年校正一次。. 十、精密度與準確度檢量線：線性係數（Ｒ2 值）不得小於 0.995，其檢量線配置規定執行分析。準確度：標準溶液濃度的配製值和量測值的平均相對誤差（relative error），需小於 15％。相對誤差＝( 量測濃度－配製濃度 /配製濃度) × 100％精密度：檢量線濃度最低點連續測定七次，求其變異係數，其值不可超過 15﹪。變異係數 C.V = S.D / X. X：量測七次所得之平均濃度值。 S.D：分析七次所求的之平均標準偏差。方法偵測下限：. (一)方法偵測極限之製作：方法偵測極限(method detection limit, MDL)定義為：一包含待測物的樣品基質中，99％的信賴度極限(confidence limit)內，可偵測到待測物的最低且大於零的濃度。方法偵測極限(MDL)主要是參考環檢所公告之規範，配製檢量線最低點之濃度，進行重複 7 次測定，計算重覆測試的變異數(S2)和標準偏差(S)如下： 2 ⎡ ⎞ ⎤ ⎛ n ⎜∑ Xi ⎟ ⎥ ⎢ n 1 ⎢ S2 = ∑ X i2 − ⎝ i =1 n ⎠ ⎥⎥ n − 1 ⎢ i =1 ⎥ ⎢ ⎦⎥ ⎣⎢. ( ). S = S2. 1/ 2. 26.

(36) 其中，Xi：i＝1 到 n，第 i 個樣品經過完整的分析步驟後，最後的量測結果。Σ 表示 i ＝ 1 到 n，所有 X 值的和。. MDL 的計算如下：. MDL ＝ 3S (二)方法偵測極限之確認以計算得到的 MDL 濃度添加至樣品基質內，重覆進行 7 次測試，利用最近一次 MDL 重覆測試之變異數 (S2) 值及前次 MDL 重覆測試之 S2 值，計算 F 比例。F 比例之計算是將較大之 S2 值作為分子，稱為 SA2；另一個 S2 作為分母，稱為 SB2，先計算 F 比例再與 3.05 做比較 , 若 SA2/SB2 ＜ 3.05 ，利用下述公式計算共同的標準偏差 (Spooled. standard deviation, Spooled)： S pooled. ⎡ 6S A2 + 6S B2 ⎤ =⎢ ⎥ 12 ⎣ ⎦. 1/ 2. 若 SA2/SB2>3.05，重新添加最近計算得到之待測物 MDL 濃度，自步驟(4)開始測試。若樣品在添加最近之 MDL 濃度後仍不能夠定性，則出具報告之 MDL 濃度應介於此次與前次計算得到的 MDL 濃度之間，且此濃度可用於定性。. (c)利用 7(b)計算得到之 Spooled 值，依下述公式計算最後的 MDL 值. MDL ＝ 2.681×(Spooled). 27.

(37) 3. TVOC 採樣及分析流程採樣環控箱環境設定： T：25℃ RH：50％ N：0.5h-1. 1、Sample size:30×30cm2。 2、以錫箔紙密封後，置入低溫下保存及運送。. 將建材放入環控箱. 建材放入 1 小時後以 50cc /min 進行採樣根據定性資料建立檢量線熱脫附裝置配製標準溶液 2～1000 μg/mL. GC/MS 進行有機物質之定性分析. 將標準溶液取定量注入已用氮氣沖洗過之採樣袋. GC/FID 進行有機物質之定量分析. 以紅外線加熱燈加熱至液態標準品完全揮發，再注入氮氣至採樣袋飽滿. 計算濃度及逸散率. 經熱脫附裝置後 GC/FID 分析. 繪製檢量線. 圖 3-3-2 TVOC 採樣及分析流程圖. 28. 1、試驗開始 24 時內，以每一小時採樣一次，每次採樣時間為一小時。 2、試驗進行 24 時後，以每二小時採樣一次，採樣時間為兩小時。配製品管樣品.

(38) 第四章艙中艙及單艙建材 VOC、甲醛逸散檢測結果第一節、數據之品保與品管一、甲醛檢量線之建立與製作. (1)甲醛高濃度檢量線建立先分別配製 23.97 ng、239.7ng 及 7990 ng 之甲醛標準溶液，濃度範圍約為 47.94ng～0.0479 ng，共分為高濃度檢量線(0.4795～47.94ng)、及低濃度檢量線(0.0479～0.4795ng)，每一濃度之檢量線至少配置五種不同濃度之標準溶液，並以 10μl 之氣密針定量注入 XAD-2(coated with 2-HMP (2-Hydroxymethyl. Piperidine)，待靜置隔夜後(8 小時)再以 1ml 之甲苯（Toluene）脫附，並以 GC/FID 進行分析，再由層析圖之尖峰面積與其絕對質量(ng)做成高濃度及低濃度檢量線，其檢量線之 R2 須高於 0.995 以上，以符合檢量線規範。. (2)甲醛低濃度檢量線甲醛之低濃度檢量線分別以 0.479、0.959、1.438、2.397、4.795 (ng)等五種濃度注入吸附管內，並以甲苯(Toluene)脫附後，以 GC/FID 分析，其檢量線. R2=0.9971>0.995 合於規範標準，準確度之標準以回收率表示，其平均回收率為 100.99％，合於規範 85～115％，其甲醛濃度值與波峰面積值之關係如表. 4-1-1 所示。表 4-4-1 甲醛低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值之關係甲醛低濃度檢量線低濃度檢量線 -濃度值與波峰面積值 y = 39.987x + 65.001 R2 = 0.9988 絕對量 PA-BK (μg). 測值絕對量 (μg). 回收率 (%). 350. 甲醛低濃度檢量線. 300 250. 86.60. 0.540. 112.8. 0.959. 100.65. 0.892. 92.9. 150. 1.438. 120.65. 1.392. 96.8. 50. 2.397. 163.32. 2.459. 102.5. 4.795. 256.35. 4.785. 99.8. PA. 0.479. 200. y = 39.987x + 65.001. 100. 2. R = 0.9988. 0 0. 1. 2 3 絕對量(μg). 4. 5. 二、準確度、精密度與方法偵測下限準確度為標準溶液測量值與實際配製濃度植之比，需介於 85～115％範圍，精密度是將檢量線濃度最低點連續測定 7 次，求其變異數，其值不可超. 29.

(39) 過 15％，本次實驗測試之精密度以中間濃度值 0.958 及 15.98(ng)各測七次，在高、低檢量線中，其精密度分別為 2.45％及 6.27％，皆符合精密度規範，如表 4-1-2。表 4-1-2 甲醛之準確度、精密度及方法偵測下限化合物種. 準確度(%). 精密度(%). 偵測下限(ppb). 高濃度甲醛. 102.12%. 2.45%. -. 低濃度甲醛. 100.32%. 6.27%. 2ppb. 方法偵測下限則是以檢量線濃度最低點連續測定七次，求其標準偏差。每一批次實驗均會進行回收率、精密度等評估，以確保實驗過程具有良好之品質管制。二、VOC 檢量線之建立與製作（1）揮發性(VOCs)檢量線本研究檢測建材因其逸散濃度較低，自動熱脫附儀(ATD)以不分流的方式注入分析，故以 VOCs 低濃度檢量線分別為 20、40、80、160、200 (ng)等五種濃度，其濃度範圍 20～200 ng，各化合物檢量線之判定係數，苯(Benzene). R2=0.9988、甲苯(Toluene) R2=0.9971、乙基苯(Ethyl Benzene) R2=0.9991、間、對二甲苯 (m,p- Xylene) R2=0.9973 及鄰二甲苯(o-Xylene) R2=0.9983 皆合於規範標準 0.995 以上，其平均回收率(%)，苯(Benzene)為 96.21%、甲苯(Toluene) 為 102.57%、乙基苯(Ethyl Benzene)為 102.30%、間、對二甲苯(m,p-Xylene) 為 92.19%、鄰二甲苯(o-Xylene)為 103.66%，合於規範 85～115％，如表 4-1-3。表 4-1-3 VOCs 低濃度甲醛低濃度檢量線-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 VOCs 高濃度檢量線-濃度值與波峰面積值. Benzene. 絕對量 (ng). 20 40 80 160 200. PA-BK. 5852084 1152218 2517762 4690865 5881765. 測值絕對量. (ng). 18.17 37.07 82.59 155.0 194.7. 回收率 (%). 90.87 90.87 90.87 90.87 90.87. 30. Benzene. 750000000 600000000 450000000 300000000. y = 3E+06x + 4E+06. 150000000. R2 = 0.9988. 0 0. 50. 100. 150. 200. 250.

(40) VOCs 低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值 VOCs 高濃度檢量線-濃度值與波峰面積值絕對量 (ng). Toluene. 20 40 80 160 200. PA-BK. (ng). 回收率 (%). 18.89 40.62 86.70 171.5 202.3. 94.49 101.56 108.39 107.23 101.18. 測值絕對量. 1155942 2024982 3868325 7262827 8494455. Toluene 1000000000 800000000 600000000 400000000. y = 4E+06x + 4E+07. 200000000. R2 = 0.9971. 0 0. 50. 100. 150. 200. 250. VOCs 低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值 VOCs 高濃度檢量線-濃度值與波峰面積值. Ethyl Benzene. 絕對量 (ng). 20 40 80 160 200. PA-BK. (ng). 回收率 (%). 20.75 38.62 82.91 167.6 202.8. 103.77 96.57 103.65 104.75 101.40. 測值絕對量. 1437659 2331494 4545850 8780045 1054034. Ethylbenzene 1250000000 1000000000 750000000 500000000. y = 5E+06x + 4E+07 2. 250000000. R = 0.9991. 0 0. 50. 100. 150. 200. 250. VOCs 低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值 VOCs 高濃度檢量線-濃度值與波峰面積值. m , p-Xylene. 絕對量 (ng). 20 40 80 160 200. PA-BK. (ng). 回收率 (%). 17.98 41.58 88.57 175.5 207.9. 89.93 103.9 110.7 109.7 103.9. 測值絕對量. 2398526 4758625 9457396 1815398 2139655. m,p-xylene 2500000000 2000000000 1500000000 1000000000. y = 1E+07x + 6E+07 2. R = 0.9973. 500000000 0 0. 50. 100. 150. 200. 250. VOCs 低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值 VOCs 高濃度檢量線-濃度值與波峰面積值. o-Xylene. 絕對量 (ng). 20 40 80 160 200. PA-BK. 測值絕對量. (ng). 1292139 18.202 2319456 35.327 4850914 77.515 9235997 150.5 1107548 181.2. 回收率 (%). 91.01 88.31 96.89 94.12 90.63. o-xylene 1200000000 1000000000 800000000 600000000 400000000. y = 6E+06x + 2E+07. 200000000. R = 0.9983. 2. 0 0. 50. 100. 150. 200. 250. 三、環控箱空白分析環境箱之空白分析必須在建材測試之前，利用潔淨空氣 (VOCs 需 ≦2μg/m3)進行三倍環控箱體積之置換，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 D-5116-97 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(VOC)濃度不可超過 2μg/m3，而總. 31.

(41) 揮發性有機物質(TVOC)濃度不可超過 10μg/m3，第一次分析結果如表 4-1-4 所示。表 4-1-4 單艙及艙中艙環控箱矽酸鈣板試驗之背景濃度類型. 測試建材. 環控箱背景濃度. 單艙環控箱. 矽酸鈣板. 8.93 μg/m3. 艙中艙環控箱. 矽酸鈣板. 9.41 μg/m3. 四、環控箱溫、濕及換氣率控制穩定度環控箱為材料逸散環境之設備，因此於其物理環境需要求控制穩定度，以確保材料在設定之穩態物環條件下逸散。本研究於環控箱進行電子偵測器校驗確定相關電子零件運作無誤後，於測試進行前，設定環控箱之環境參數：標準狀態為 25℃、50％RH，並加以記錄其運轉期間之溫濕度穩定度；確定其穩定度可控制無虞後，方可進行建材之 VOCs 逸散測試。在換氣效率調校上，透過電子流量控制器 (Mass Flow Controller) 的方式控制進氣流速及出氣流速，以維持環控箱內部壓力之平衡，在換氣率變化穩定度測定上，透過流量器的測定方式，對進氣流量及出氣流量做平均差異測試，其換氣率流量控制之穩定度測試在 0.5 換氣率 (ACH) 單艙為 1875±18.75ml/min ，艙中艙為. 833±8.33 ml/min，如表 4-1-5 所示。表 4-1-5 環控箱穩定度測試條件換氣率條件. 溫度設定. 濕度設定. 流量設定. 單艙. 0.5 ACH. 25℃±0.5℃. 50％RH±5％. 1875 ml/min±15％. 艙中艙. 0.5 ACH. 25℃±0.5℃. 50％RH±5％. 833 ml/min±15％. 每一測試進行期間，仍須對其溫濕度之穩定度進行監測，以確保實驗結果之正確性。如圖 4-1-1 和 4-1-2 所示分別為單艙環控箱及艙中艙環控箱於測試中，所進行之環境參數控制穩定度記錄，如表 4-1-6。. 32.

(42) 圖 4-1-1 單艙小型環控箱溫度、濕度穩定度測試結果. 標準條件測試（25℃-50%RH）. 環控箱溫度、濕度穩定度測試. 溫度曲線. 濕度曲線. 圖 4-1-2 艙中艙小型環控箱溫度、濕度穩定度測試結果. 標準條件測試（25℃-50%RH）. 環控箱溫度、濕度穩定度測試. 溫度曲線. 第二節、乾式建材揮發性有機化合物不同環控箱分析結果試驗建材主要區分為乾式建材及濕式建材兩種類型。本研究案以同一廠商同一時間生產之建材作為比對試件，其控制於相同溫濕度及環境條件之下測試，實驗的組合方式，如表 4-2-1 所示：. 33.

(43) 4-2-1 比對試件分類及溫濕度及環境條件表試驗建材. 性質分類. 木質建材. 乾式. 矽酸鈣板. 乾式. 水性塗料. 濕式. 聚酯塗料. 濕式. 試體尺寸 (300×300mm) (200×200mm) (300×300mm) (200×200mm) (300×300mm) (200×200mm) (300×300mm) (200×200mm). 測試時間. 負荷率 (m2/m3). 溫度 (℃). 相對溼度 (％). 48hr. 0.4. 25. 50. 48hr. 0.4. 25. 50. 48hr. 0.4. 25. 50. 48hr. 0.4. 25. 50. 備註. 一、矽酸鈣板不同艙體之建材揮發性有機化合物分析結果本研究計畫以 A 廠商送所試驗之矽酸鈣板為比對試件，該建材由水泥、細沙、木絲纖維與其他製作而成，本研究採固定 0.4 之 loading factor 設定，故單艙環控箱之試件裁切為 30cm×30cm，艙中艙之試件則裁切為 20cm×20. cm，在測試上先透過揮發性有機化合物「定性」分析的方式，訂出矽酸鈣板建材中揮發性有機化合物之指標性污染物。目前在「定性」測試上，主要是透過 GC/MS 質譜儀、不鏽鋼吸附管(依據 NIOSH TO-17 規定)、及 ATD-400 熱脫附儀，以採樣幫浦連接不鏽鋼吸附管，於環控箱頂空 Head Space 部分採集混合均勻之氣體後，於 ATD-400 熱脫附儀中進行冷凍補集及熱脫附動作，並將採集之氣體注入 GC/MS 中分析。（一）矽酸鈣板不同環控箱建材 VOC 試驗法定性分析結果經由 GC/MS 系統對矽酸鈣板建材的定性作業，可以發現矽酸鈣板中含有相當多種的揮發性有機化合物，將圖譜結果透過上述之定性作業流程，經圖譜分析可以得到該建材之化合物種類。本研究矽酸鈣板之測試，該建材透過環控箱進行 48 小時之甲醛及揮發性有機物之定性、定量，在矽酸鈣板之定性測試上，主要是在連續監測中取前期、中期、後期三階段作定性測試，每次測試均透過不鏽鋼吸附管吸附 2 小時，再經由 ATD-400 熱脫附後分析採集物質。在單艙環控箱前期測試結果得知，矽酸鈣板定性測試主要分析出下列幾項物質：Toluene、Benzene、Ethyl. Benzene、m,p-Xylene、o-Xylene、cyclotrasiloxane 及 Styrene，其中以 VOC 之逸散量最大。而在艙中艙試驗之定性結果，主要分析出下列幾項物質：. Toluene、Benzene、Ethyl Benzene、m,p-Xylene、o-Xylene、cyclotrisiloxane 及 34.

(44) Styrene，和利用單艙環控箱塑定性結果雷同。因此在矽酸鈣板揮發性有機化合物測試上，優先以顯著性高、逸散量大且具健康危害性之「VOCs」物質為主要測試指標污染物。（二）矽酸鈣板不同環控箱建材 VOC 試驗法定量分析結果乾式建材之矽酸鈣板以單艙環控箱試驗，VOC 定量結果如表 4-2-2 和圖. 4-2-1、4-2-2 所示，其矽酸鈣板第 48 小時逸散濃度為 0.026 mg/m3，逸散數率為 0.032 mg/m2*hr，而艙中艙環控箱試驗結果如表 4-2-3 和圖 4-2-3、4-2-4 所示，矽酸鈣板第 48 小時逸散濃度為 0.023 mg/m3，逸散數率 0.028 mg/m2*hr，兩試驗艙結果顯示 Toluene 為主要貢獻來源。而矽酸鈣板甲醛試驗，在單艙及艙中艙環控箱試驗結果濃度均為 0.002 mg/m3，逸散數率為 0.002 mg/m2*hr，含量相當低。試驗結果差異性比較，依據「健康綠建材」VOC 評定基準判定，兩者均符合規範 0.19 mg/m2*hr。分析第 10 小時逸散濃度，艙中艙環控箱測得濃度高於單艙環控箱測得濃度，且在第 7 小時達最高濃度，於第 46～48 小時兩試驗艙試驗之逸散因子試驗結果相近，差異性低。甲醛部分則本試驗樣本含量過低，單艙及艙中艙環控箱測得結果無差異。圖 4-2-1 矽酸鈣板以單艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化矽酸鈣板-單艙-TVOC歷時逸散濃度. 3. Conc.(mg/m ). 0.200. 0.150. 0.100. 0.050. 0.000 0. 4. 8. 12. 16. 20. 24. 28. 32. Time (hr). 35. 36. 40. 44. 48. 52. 56. 60.

(45) 圖 4-2-2 矽酸鈣板以單艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化矽酸鈣板-單艙-TVOC歷時逸散速率. 0.150. 2. E.F.(mg/m *h). 0.200. 0.100. 0.050. 0.000 0. 4. 8. 12. 16. 20. 24. 28. 32. 36. 40. 44. 48. 52. 56. 60. Time(hr). 圖 4-2-3 矽酸鈣板以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散濃度變化矽酸鈣板-艙中艙-建材TVOC歷時逸散濃度. 3. Conc.(mg/m ). 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 0. 4. 8. 12. 16. 20. 24. 28. 32. 36. 40. 44. 48. 52. 56. Time (hr). 圖 4-2-4 矽酸鈣板以艙中艙環控箱試驗 VOC 逸散因子變化矽酸鈣板-艙中艙-建材TVOC歷時逸散速率. 0.150. 2. E.F.(mg/m *h). 0.200. 0.100. 0.050. 0.000 0. 4. 8. 12. 16. 20. 24. 28. 32. Time(hr). 36. 36. 40. 44. 48. 52. 56. 60. 60.

(46) 二、木質合板建材不同艙體之建材揮發性有機化合物分析結果本研究計畫以 B 廠商送所試驗之木質合板為比對試件，該建材由白橡木皮、三夾板、環保膠水製作而成，本研究採固定 0.4 之 loading factor 設定，故單艙環控箱之試件裁切為 30cm×30cm，艙中艙之試件則裁切為 20cm×20. cm，在測試上先透過揮發性有機化合物「定性」分析的方式，訂出木質合板建材中揮發性有機化合物之指標性污染物，後進行定量分析。（一）木質合板不同環控箱建材 VOC 試驗法定性分析結果本研究木質合板之測試，在單艙環控箱前期測試結果得知，木質合板定性測試主要分析出下列幾項物質：Toluene、Benzene、Ethyl Benzene、. m,p-Xylene、o-Xylene、Decanal、octamethyl-cyclotrasiloxane、hexamethyl -cyclotrasiloxane 及 Benzaldehyde，其中以 VOC 之逸散量最大。而在艙中艙試驗之定性結果，主要分析出下列幾項物質：Toluene、Benzene、Ethyl Benzene、. m,p-Xylene、o-Xylene、Decanal、octamethyl-cyclotrasiloxane 及 Benzaldehyde，和利用單艙環控箱塑定性結果相似。因此在木質合板揮發性有機化合物測試上，優先以顯著性高、逸散量大且具健康危害性之「VOCs」物質為主要測試指標污染物。（二）木質合板不同環控箱建材 VOC 試驗法定量分析結果乾式建材之木質合板以單艙環控箱試驗，VOC 定量結果如表 4-2-4 和圖. 4-2-5、4-2-6 所示，其木質合板第 48 小時逸散濃度為 0.019 mg/m3，逸散數率為 0.023 mg/m2*hr，而艙中艙環控箱試驗結果如表 4-2-5 和圖 4-2-7、4-2-8 所示，木質合板第 48 小時逸散濃度為 0.028 mg/m3，逸散數率 0.035 mg/m2*hr，兩試驗艙結果顯示 Toluene 和 Benzene 為主要貢獻來源，而艙中艙試驗結果略高單艙環控箱。木質合板甲醛試驗，在單艙及艙中艙環控箱試驗結果濃度均為 0.002 mg/m3，逸散數率為 0.002 mg/m2*hr，顯示甲醛含量相當低。試驗結果差異性比較，依據「健康綠建材」VOC 評定基準判定，兩者均符合規範 0.19 mg/m2*hr。分析 VOC 逸散濃度情形，整體 48 小時試驗過程艙中艙環控箱測得濃度均高於單艙環控箱試驗結果，第 1 小時差異最高約為 2 倍，於第 48 小時兩試驗艙試驗之逸散因子試驗結果差為 0.01 mg/m2*hr，差異. 37.