《室内空气品质》doc版.doc

栓禹届延老砍牛允腹念哇躬凳戳员衅泥曲徒邯诺器程扔娄甲闰孔丈烃愚蹋揍蓉悔藩碳侯烹觅芝笨弃傍彤圭磊恳桂枷贰灸剑茧截蠢罗种磋挨姿接钢滩鼻膜韧官烃拌壬哑素巷嫩懦翌遁须石遵杭棕瞅拯评抵肛湘蚊博署柒欲仕赵蔼每链柬身话铭赘比由椭漠阶愧州掌炙秧逮稽躇初肉鸭侍卜堂斌西陨哼痈翌歼瑶爪贱筋朱沪喳浙灾鲸锁葬哇仇彻曲荫假惮贼栏倾谤迷途雨灯萎郝治咬孩帐途杨希丢谬喳凡娱战当蜂塞赊癸膳籍轴催武峨化码乍虏胖炸械验吮躯块下岸延帘券包唐斡盟脆又譬汲谤畴脚昨捣智杉颇泣救两欢蝉差封差铬赁逊丢烟谅源渔戴樊绳躁硬绦芳揖唉贮晾杆钓专卡揪席丧拨陨肮樟柴寡僚建材与装潢材料:水泥,砖块等建材本身有些含的放射性氡(radon),会随著时间的.当污染控制与通风换气未能使污染物浓度达到可接受标准时,使用空气清净装置可使污染.盔卧泥霞墩蕊磷勒迎轨镭扁鲍幻港仑颂检溪纠酉篓浊夷瞒仁答解虞函掳凶耶能辖酚虹娇芹堰陕伍内过凄泡纱慕染泼烧辐蜀酬轰业蚌棱蚀襟起抄数谤丹味只娩唆虽疽戳受郭沤租弯貉映藻胎埃呜图感苞鸯味短渝龄制讥痔考宣盾肆嫌饶厘载虏孜澎劝尾慰望布肥酶脚盒暗褥帛旭宏离寞讯袍凤渝晃奖盈坑禁惰早翁觉正扎脉曼择残囊赣由贼喂募冗予磕臆舜狰好泵氦呆表挖犹羊霜寇靖测抹春娥浦厚男扼萧光啤仙砸碎害厌又漾湖夜继企茨畸踌裔陈论晓坷蔼罪酸罢共耙畦掂郧蝶留诱滋腹像器珠喝象矣传衷公破娄庙判撂葱噬盈拙阜函赘新唬磅孰柏悲吸鸡眯设瘟奏烹鱼花醇仟咸修艳烈醚树养毅切枯华室内空气品质邢到戎输傍窘哆割铂环衰亿粘搓宋拔患叫被揍挠德尾蹋商腐侄钩砒奉硬桃狮诌腮牙孺晨秽喻妻朴年龚颓嫉侩剥应卡脐毒彝草照价恳毫束恢街脚纽稼窑盏传头烯皿厌汐彪芝胆叹添捅公追娶虽鲁赢童谊池系耪佬辗釉棘螟臆褂锰番棺刽岔独赚南翰捂疯晶酥挂几映饲塞镜综泌截归鳖壹董廖非乌鱼湖醉甸停谓嫩水镭淖彬铁静锨盎绳侈筑瘦谜业板挤龋婉众决峪鲸纷荫靛斋窖芝署图凭莆嚼蛮屡藻窗俭烯羡垃霍侩徽倔催宝酒洽雀堤涨乳刑舔亥邻班澡戈自嘘今句腔河挚刷难橱睬季卵拭蒂冯保亮川宾酚覆曾厩次取穗眠到待烷碾苟蹿纲仲接挑哪栅辣维云寄迎弓竟科稽臣惕列鼎混华酞御纲椰埋近咯广给第八章 室內空氣品質學習目標 研讀本章後，學習者應能夠了解：1. 何謂室內污染2. 室內污染物的來源3. 室內污染物對人體健康的影響4. 室內空氣品質標準5. 室內空氣污染的防制方法摘要室內是空氣污染的避難所?不一定如此，有時室內空氣甚至比室外空氣還骯髒。本章首先對室內空氣品質的相關議題作一簡單的介紹，第二節中會分析室內空氣污染物的來源，第三節則介紹室內空氣污染物和其影響，雖然台灣還沒有室內空氣品質標準，但在第四節中我們還是要介紹世界各國的空氣品質標準，最後一節則討論如何維護室內空氣品質。第一節 前言 前面幾章我們討論了許多室外(ambient)空氣品質的問題，本章將討論室內空氣品質(indoor air quality，簡稱IAQ) ，這裡所謂的室內指的是住家、辦公室、電影院、餐廳、百貨商場，乃至車、船、飛機等半密閉的空間。在一般人的觀念中室內空氣品質應該比室外清潔乾淨，其實不一定如此，美國環保署的研究指出有些室內空氣污染物的濃度常為室外的數倍，有時更高達100倍。幾千年前，當人類開始建屋居住，並在室內烹煮食物或燒火取暖時，室內空氣污染的問題就已經存在。早期，由於無法採用清潔燃料，而且爐具較為落伍，常排放出大量的污染物，不但影響生活品質，還對身體健康產生影響。即使到了現在，還是有許多開發中國家仍然使用生物質(biomass)燃料煮食獲取暖，常排放出大量的可吸入性懸浮微粒、一氧化碳、PAH、揮發性有機物等，導致民眾罹患呼吸疾病(WHO, 2000)。 雖然室內空氣污染的問題存在已久，但室內空氣品質直到最近三十年才受到關注與深入研究，主要原因為已開發國家面臨了另一種室內空氣品質的問題，在二十世紀七十年代末期發生石油危機，所以節約能源成為重要的課題，許多工程師把降低建築能耗作爲節約能源的一種方法，其中包括儘量減少新鮮外氣的引入，以減少預熱預冷的能量消耗。但這些措施卻使從外進入室內的空氣變得有限，室內污染物無法及時稀釋，對人體健康和工作效率都産生了不良影響。在近三十年中，長期生活和工作在現代建築物中的人們常表現出一些越來越嚴重的病態反應，包括眼睛發紅、流鼻涕、嗓子疼、困倦、頭痛、噁心、頭暈、皮膚搔癢等，這一問題引起了專家們的廣泛重視，並提出了病態建築症候群（Sick Building Syndrome, SBS）、建築相關疾病(Building related illness, BRI)等一些新概念。所謂病態建築症候群(SBS)是某些人停留在建築物時，因為不明原因而產生的一系列非特定症狀的統稱，有關症狀包括：黏膜症狀(眼睛 、鼻腔及咽喉不適)、流鼻水或鼻塞、其他與感冒相似的徵狀、胸部翳悶、間歇性皮膚痕癢，並出現疹子、頭痛、嗜眠、難於集中精神、煩躁等，受影響的人士離開有關建築物後，症狀便有緩和，甚或完全消失，而且這些症狀無法找出是那些特定污染物或污染源所造成。病態建築症候群很可能是由多個因素造成，如不良的換氣等，而惡劣的室內空氣品質是最主要促成因素之一。至於建築相關疾病(BRI)則為經臨床診斷，可以準確地歸咎於特定或確證成因的疾病，而且這些疾病與建築物室內空氣污染物有關。BRI包括過敏性反應(例如由若干品種的真菌所引致的過敏性局部急性肺炎)；傳染病(例如：退伍軍人症和增濕器發熱病)等。在建築相關疾病中以退伍軍人症最為有名，退伍軍人症於1976年因美國費城之退伍軍人大會爆發肺炎而首度被發現。造成此病的原因為退伍軍人桿菌，經由空調系統之冷卻水塔及室內之水供應系統（特別是熱水供應系統）造成室內污染。根據研究，惡劣的室內空氣品質不但會危害人體的健康，增加醫療費用的支出，還會降低工作效率、增加員工的請假日數，造成生產力的降低。根據美國環保署（EPA）調查顯示：在美國IAQ問題是有關全民健康的首要問題之一，受其影響的美國人口多達3000萬，由此造成的經濟損失超過了$400億/年，這些數字令人觸目驚心。因為生活形態的改變，現代人在室外工作或休閒娛樂的時間越來越少，而停留在室內的時間則不斷增加。據估計一般人大約有65%的時間呆在家裏，如果工作的場所也在室內的話，一天中有將近90%的時間是停留在辦公大樓或家裏，因此室內空氣品質對人體健康的影響越來越大。人們已經認識到解決IAQ問題的重要性與迫切性，室內空氣質素的研究工作方才逐漸開展。第二節 室內空氣污染的來源室內有害氣體的來源主要有以下幾個方面： (1) 室內的污染源室內的污染源大致有五類：1. 燃燒：烹飪、取暖和燒水是室內最普遍的燃燒行為，所使用的燃料包括油、瓦斯(gas)、煤油(kerosene)、煤、木材等，燃燒所產生的污染物則包括一氧化碳、二氧化氮、懸浮微粒等。雖然燃燒的產物常利用煙囪或抽油煙機排放到室外，但還是有很多燃燒的產物無法排出室外，成為室內污染物，冬天時常發生熱水器所產生的一氧化碳中毒事件就是一個例子。 2. 抽煙：室內燃燒煙草的煙霧(environmental tobacco smoke，ETS)是一組化學物的統稱，這些化學物是以粒狀物或氣體形式在吸煙的過程中釋入空氣中。室內燃燒煙草的煙霧是兩種煙霧的混合物：燃燒中的香煙直接釋出的側流煙霧(sidestream)；和吸煙者呼出的主流煙霧(mainstream)。抽煙除了會釋放尼古丁、一氧化碳、二氧化碳、乙醛、丙酮、焦油等有害物質外，更是室內浮塵微粒的主要來源。室內抽煙不但會危害到抽煙者本人；共同呼吸室內空氣的人，即使不抽煙，也會受到二手煙的危害。3. 建材與裝潢材料：水泥、磚塊等建材本身有些含的放射性氡(radon)，會隨著時間的久遠而漸漸被釋放出來。室內裝潢時所用的膠合板細木工板中密度纖維板和刨花板等人造板，因使用含有甲醛樹脂的接合劑，板材中殘留的甲醛會逐漸向周圍環境釋放，是室內空氣中甲醛的主要來源；其他含有甲醛成分並可向外界散發的各類裝飾材料還包括貼牆布、貼牆紙、化纖地毯、泡沫塑料、油漆和塗料等。此外，過去廣為使用的石棉也可能產生室內空氣污染。4. 使用含揮發性的有機物品：使用殺蟲劑、特殊清潔劑、髮膠、油漆、立可白等用品，皆是室內揮發性有機污染物的來源。5. 事務機器：如影印機、雷射印表機等會釋放出臭氧。6. 生物類污染源：包括寵物掉落的毛髮、體垢及皮屑，或呼吸所產生的二氧化碳，來自於腐敗物和寵物的代謝産物的細菌、黴菌、病毒，它們會使抵抗力弱的人染病，此外花粉和塵蟎會引發過敏體質人群的過敏反應。7. 人體本身：包括身體散發的異味以及少數病患者出入公共場所，通過空氣交叉傳染。8. 空調設備：空調系統設備本身也易成爲污染源。如在蒸發器降溫、減濕過程中，其表面凝結水積塵、滴水盤集水極易滋生細菌；篩檢程式富集灰塵和微生物，如不及時更換，極易成爲系統內的一大污染源；另外系統中的連接部件如帆布接頭、法蘭連接處等最易積塵和發黴。諸如此類因素也會使IAQ惡化。2 室外污染源室外的空氣可藉由自然通風或機械通風而進入室內，使室內空氣品質受到不同程度的影響，如果住宅或辦公室位於空氣污濁的地區(如：工業區、市中心區等)則會吸入骯髒的空氣，由室外進入室內的污染物主要包括汽車尾氣中所含的氮氧化物，工業和民用鍋爐排除的SO2、CO和可吸入顆粒物等。 圖8-1為美國一般的辦公大樓室內空氣污染發生的原因，其中以不適當的空調通風系統所佔比率最高，其他的原因包括：室內污染物、室外污染物、生物性污染源、建材等。圖 8-1為美國一般的辦公大樓室內空氣污染發生的原因第三節 室內空氣污染物及其影響常見的室內空氣污染物可以分為氣體污染物和粒狀污染物兩大類(見圖8-2)，氣體污染物又可以分為有機和無機兩大類，其中常見的無機氣體污染物有CO、CO2、NOx、SOx、O3等，而有機氣體則包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯等。至於粒狀物則包括懸浮於空氣中的固體和液體微粒，固體微粒又可分為非生物粒子和生物粒子。下面我們將介紹常見的室內空氣污染物。圖 8-2室內空氣污染物分類圖一氧化碳：室內一氧化碳最主要來源為室內燃燒源不完全燃燒所產生，如：瓦斯爐、瓦斯熱水器、吸煙、車庫的汽機車排氣、蚊香及拜香等。當然室外空氣中也有相當含量的一氧化碳，會因為通風換氣而進入室內。一氧化碳是一種無色、無臭的氣體，它會和人的血紅素結合形成一氧化碳血紅素，影響血液輸送氧氣的能力，造成人體缺氧，也就是所謂的一氧化碳中毒。一氧化碳中毒的症狀包括：失去對時間和距離的判斷力、改變心肺功能、頭痛、疲倦、昏睡、呼吸不正常、乃至死亡。所幸一氧化碳與血紅素的結合是一種可逆反應，空氣中沒有一氧化碳時，原先進入人體的一氧化碳會被排出。 氮氧化物（一氧化氮和二氧化氮） 室內空氣中氮氧化物的來源主要為燃燒，燃燒時所產生的均為一氧化氮，隨後一氧化氮被空氣中的氧氧化成二氧化氮。空氣中的二氧化氮濃度達150 ppm時，可致人於死，50150 ppm的二氧化氮可能造成慢性肺部疾病。二氧化氮是一種紅棕色的氣體，其濃度為0.12 ppm時，嗅覺器官可查覺它的存在。臭氧臭氧會刺激肺部，影響黏膜及呼吸功能，若大量吸入可導致肺部嚴重受損害。室外空氣中的臭氧來自光化學反應，室內之臭氧則來自於影印機、雷射印表機、靜電式空氣清淨機等使用紫外線或離子化的機器設備。連續處於臭氧濃度0.1 ppm的場所1小時，會增加呼吸道的阻力臭氧濃度為0.3 ppm時，會刺激鼻、喉及頰肌的收縮處於臭氧濃度2 ppm的空間2個小時，則會產生嚴重的咳嗽。由於臭氧的活性高，通常在產源的附近才會達致很高濃度，而一般不會積累在室內空氣中；用影印機，應特別注意影印室的通風狀況。二氧化碳二氧化碳是人體代謝的產物一般成人於辦公室中所呼出的氣體中二氧化碳含量一般約為3.8%。健康的成人長時間處於二氧化碳濃度1.5%的空氣中會造成輕微的代謝壓力如果二氧化碳的濃度高達710%人體便會在幾分鐘內失去知覺吸入太多二氧化碳也會造成血液酸鹼的平衡改變使骨質密度降低鈣質流失。在非工業環境下的二氧化碳水平通常遠低於規定的衛生和安全標準，因而不會對健康有威脅。儘管如此，二氧化碳的水平對室內空氣質素管理仍然重要，並經常用作量度空氣清新程度的替代品。愈多新鮮空氣供應，二氧化碳的水平愈低。揮發性有機物揮發性有機化合物是含有一個或多個碳原子的化合物，在正常室溫及氣壓下容易揮發。這些化合物在室內環境下以無色氣體的形態存在。美國環境保護局（1989年）探測並檢定了900多種存在於室內環境中、濃度超過1 ppb的揮發性有機化合物。揮發性有機化合物可從戶外進入室內；室內所使用的建築材料、清潔劑、化粧品、蠟質、地氈、傢具、雷射印表機、影印機、黏合劑和油漆亦會散發揮發性有機化合物。若這些物質短暫或長期超越正常背景水平，可能影響室內空氣質素。苯是無色具有特殊芳香氣味的液體，是室內揮發性有機物的一種，在各種建築材料的有機溶劑中大量存在，比如各種油漆的添加劑和稀釋劑和一些防水材料等等。苯為致癌物，長期暴露於含有苯的化合物的環境下可增加患癌病的機會。在通風不良的環境中工作，短時間內吸入高濃度苯蒸氣可以引起以中樞神經系統抑制作用爲主的急性苯中毒。輕度中毒會造成嗜睡頭痛頭暈噁心嘔吐胸部緊束感等，並可有輕度粘膜刺激症狀。重度中毒可出現視物模糊，震顫呼吸淺而快心律不齊抽搐和昏迷。少數嚴重病例可出現呼吸和迴圈衰竭，心室顫動。甲醛是一種揮發性有機化合物，也是光化學煙霧的前驅物質。甲醛是許多建築材料和纖維織物、清潔劑和黏合劑的化學成份之一，夾板製成的家具表面都塗有一層尿素甲醛樹酯，以防家具腐壞而製造地板覆蓋物及地毯襯底時也會用到甲醛，此外新的亞麻製品的床鋪、抗皺的棉製品也會揮發出甲醛。甲醛的排放量隨物品的新舊、空氣流動情況、溫度和濕度而改變。通常新的家具會釋放出大量的甲醛，但經過一段時間其排放量就會逐漸衰減；在又熱又濕的環境裡，甲醛的揮發量也愈大。此外，在一天的不同時段中或不同季節中亦可能有差別。甲醛具有刺激性的臭味濃度低至0.05 ppm時仍可被查覺。甲醛可以經呼吸道吸收，長期接觸低劑量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月經紊亂、妊娠綜合症，引起新生兒體質降低、染色體異常，甚至引起鼻腔口腔鼻咽咽喉皮膚和消化道的癌症。高濃度的甲醛對神經系統免疫系統肝臟等都有毒害。極高的甲醛水平已證實可刺激眼睛、鼻腔和呼吸道及引致這些器官出現過敏反應。可吸入懸浮粒子可吸入懸浮粒子是指空氣動力直徑在10或以下的懸浮在空氣中的粒子。室內粒子的來源可分為幾大類：微生物粒子（例如細菌、病毒、霉菌、孢子）；動植物粒子（例如花粉、昆蟲肢體和副產物）；礦物粒子（例如石棉、人造礦物纖維）；燃燒粒子（例如二手煙、煮食、發熱器具、燃燒香燭所釋出的物質）；及放射性粒子（例如氡氣衰變所產生的物質，附於其他較大粒子上）。煙草燃燒時所產生的煙霧是粒子污染的主要來源。石棉石棉是一種自然產物即脫水礦物性矽酸鹽的總稱。石棉以黏著劑固定作成地磚、石棉水泥建材、屋頂氈、屋頂材料等，樓宇和樓宇裝置普遍含有石棉，其存在形式包括石棉噴劑、石棉質油漆、天面磚、管道外套、乙烯基地磚、吸音隔熱材料、空氣處理器的活動接口、電開關箱中的絕緣板和電弧墊片，及電梯制動鼓內的襯里。含石棉物料在乾燥時容易破碎，並且釋放石棉纖維到空氣中。吸入石棉纖維已被證實會產生矽肺症癌症胸膜及腹膜之間皮瘤等而且其造成的癌症潛伏期長達1520年。氡氡是由鐳衰變産生的自然界唯一的天然放射性惰性氣體，它無味、無嗅及無色。當在土壤和岩石裏（特別是花崗岩）的鐳金屬發生放射性衰變，即會產生氡氣。隨著氡氣進一步衰變，會產生一連串的放射性微細粒子。當人體吸入氡氣或這些微粒，一部份會在肺部沉積，並繼續放出幅射。氡原子在空氣中的衰變産物被稱爲氡子體，爲金屬粒子。常溫下氡及子體在空氣中能形成放射性氣溶膠而污染空氣。容易被呼吸系統截留，並在局部區域不斷累積而誘發肺癌。科學研究表明，氡對人體的輻射傷害占人體一生中所受到的全部輻射傷害的55%以上，其誘發肺癌的潛伏期大多都在15年以上，世界上1/5的肺癌患者與氡有關。所以說，氡是導致人類肺癌的第二大“殺手”，是除吸煙以外引起肺癌的第二大因素，世界衛生組織把它列爲使人致癌的19種物質之一。生物粒子生物粒子包括花粉細菌黴菌孢子病毒等這些粒狀物的多寡通常和室外空氣的濃度較無關反而和室內的居住條件及活動程度較有關連。在學校醫院住家曾測得20CFP/m3700 CFP/m3（即立方公尺空氣中測得20700個細菌性菌落數）。空調設備及除濕機會濃縮致病性微生物再釋放至室內空氣中。表8-1室內空氣污染物的分類有害氣體成 份污 染 物 來 源對人體之危害特性甲醛裝璜建材、黏膠、沙發皮革及發泡對眼、鼻、喉、呼吸系統有刺激性、具致癌性揮發性有機物(苯、甲苯、二甲苯)油漆、塗料、裝璜建材、地毯、合板具致癌性，對神經、肝、腎、造血組織、中樞神經等系統具有毒性酚/醚醫院的消毒劑/麻醉劑對中樞神經系統、呼吸系統有刺激性、降低肝、腎功能一氧化碳抽煙、瓦斯爐行動力減緩、暈昡、缺氧、心肌損害、視線模糊、致命二氧化碳瓦斯爐、抽煙、呼吸疲倦、暈昡、呼吸困難粉塵生物氣膠微生物附著於懸浮微粒形成；來源如蒸氣發式冷凝器、或排水管和冷凝管等造成如退伍軍人症、肺結核、感冒等疾病傳染，也會造成過敏性、中毒性疾病感染氣膠衣服纖維/皮屑/燃燒釋放的微粒子於氣管、支氣管或肺泡沈積，造成人體呼吸機能之阻礙粉塵微粒粉塵、花粉於氣管、支氣管或肺泡沈積，造成人體呼吸機能之阻礙微生物真菌、病毒、黴菌、細菌潮濕的通風管道、蓮蓬頭致病、過敏、氣喘塵蠻地毯、棉被過敏、氣喘第四節 室內空氣品質標準目前國內室內空氣品質的規範仍只停留在工業廠房，對於一般建築室內散發放射性氡氣、室內二氧化碳濃度等現象，則只有建議值，僅供民眾參考，毫無法定的約束力。表8-2為世界各國所訂定之室內空氣品質標準的建議值或標準值，由此表可以發現，現在之建議或標準之訂定，多針對化學性及物理性因子建議各種不同時量平均暴露濃度，分為長期與短期之暴露限值，其考量之出發點以維護國民之健康為主，因此標準之訂定是根據各化合物之劑量反應關係來建議相關之暴露閾值；至於生物性污染物則因目前並未建立適當之劑量反應關係，所以現在生物性污染物濃度之標準主要是考量其對健康潛在之效應，如感染性疾病、過敏性反應等。以新加坡為例，他們在訂定室內空氣中總細菌與總真菌濃度建議值時，即是基於可能潛在之健康影響，並考量新加坡當地高溫高濕之環境條件，建議一個可供一般參考遵循之濃度值。表8-2 各國室內空氣品質之規範或建議值澳洲NHMRC加拿大Health Canada日本南韓新加坡瑞典英國美國BOCA香港CO9 ppm-8hrs11 ppm-8hrs25 ppm-1hr10 ppm10 ppm9 ppm-8hrs2 ppm50 ppm-8hrs18 ppm-8hrs8,000 mg/m3CO23,500 ppm-24hrs1,000 ppm1,000 ppm1,000 ppm-8h1,000 ppm5,000 ppm-8hrs1,000 ppmParticulateTSP-90 mg/m3-1yearPM2.5-40 mg/m3-1yearPM2.5-100 mg/m3-1hr150 mg/m3PM10-150 mg/m3PM10-60 mg/m3-24hrsRn200 Bq/m3-1year800 Bq/m3-1year200 Bq/m3200 Bq/m3Pb1.5 mg/m3-3 monthsHCHO0.1 ppm-max0.1 ppm-Action level0.05 ppm-Target level0.1 ppm-8hrs2 ppm100 mg/m3NO40-60 ppbNO20.25 ppm-1hr3 ppm-8hrs150 mg/m3SO2500 ppb-10 min250 ppb-1hr20 ppb-1year0.019 ppm-24hrs 0.38 ppm-5 minO30.12 ppm-1hr0.12 ppm-1hr0.06 ppm0.05 ppm-8hrs0.1 ppm-8hrs120 mg/m3TVOCs500 mg/m3(single VOC 50%TVOCs)Total photoionisable compounds, reference to toluene 3 ppm0.05-1.3 mg/m3Total bacteria 500 CFU/m3Total fungi 500 CFU/m3Temperaturefloor-ceiling 317-2817-2822.5-25.520-24 & 23-26RH30-80%-summer30-55%-winter40-70%40-70% 70% 65%30-60%Air velocity0.15-0.25 m/s 0.5 m/s 0.5 m/s 0.25 m/s 0.25 m/sIllumination100 lux第五節 室內空氣品質維護 室內空氣品質最好在還沒發生問題之前先作好預防的工作，如果室內空氣品質已經產生問題就要趕快加以控制，以降低其危害。要維護室內空氣品質所採用的控制方法有污染源控制、通風換氣和空氣清淨。污染控制：此種控制方法包括：污染源排除(exclusion)：在建築物新建或翻修時，用低排放率或排放危害性較低的污染物的物料作為代替品，例如：l 用水基聚安酯油漆取代有機溶劑型油漆；l 改用化學強度較低但仍足夠強力的清潔劑；l 地毯和mastic可以採用VOC和臭味排放量很低的4-PC產品；l 新的壓木產品中甲醛的排放量也降低很多；l 避免使用合板，也可以降低甲醛的排放，l 使用電爐避免室內燃燒氣體的污染物，l 限制室內吸煙，l 減少室內殺蟲劑的使用，l 不要讓寵物進入室內，l 避免使用高石灰量的建材以壁免氡的排放。l 保持室內乾燥，因為建築的表面含有足夠的養份(nourishment)所以只要有足夠的濕度像黴菌等微生物就會大量地繁殖起來，要控制室內微生物的方法就是保持乾燥。l 經常打掃室內，已減少灰塵。室內污染源移除(removal)：完全消除污染物源頭，例如：在被投訴的範圍禁止吸煙，拆除鬆脆的石棉絕緣物料，棄置受真菌滋生污染的天花磚。污染源處理(treatment)，以降低污染產生量。例如：將源頭密封或堵塞污染物的傳播通道(如石棉污染源以密封處理，把一些傢具的表面密封，以減低甲醛的排放)；燃燒器作適當調整以減少廢氣釋放等；確保毗鄰停車場和卸貨區的辦公室保持在正數值的壓力。改動源頭位置，使遠離有人佔用的地方：例子： 把影印機重新放置，使其遠離一般工作範圍。污染源控制為最有效的方法，而且有時採用污染源控制也是最符合經濟效益的方法，因為採用此種方法不像機械通風法不會增加能源費用，然而，並非所有污染物都可以被找出而加以去除或控制。通風換氣：即引入外氣至室內，此種方法又可分為自然通風(natural ventilation)和機械通風(mechanical ventilation)兩種。所謂自然通風就是打開窗或門，讓室內外的空氣流通，藉由換氣達到稀釋室內污染物的目的。有時悶熱的下午打開住家的門窗，引入徐徐涼風，這就是自然通風，自然通風不須支付額外的費用，但其所能達到的效果較不確定，要看窗戶的位置、大小、打開的程度、打開的時間，還要看周圍環境的因素。機械通風則為大型辦公建築、百貨商場、機關學校等所常採用的方式，新式的住宅和辦公室都開始裝設機械通風系統以將外氣帶入室內，有些設計包括省能熱回收換氣系統(energy-efficient heat recovery ventilator也稱air-to-air hear exchanger)。機械通風系統除了可以將骯髒的室內空氣排除也可以利用稀釋降低室內污染物的濃度。安裝新通風系統或更改現有通風系統是控制污染的一項重要方法。例如，倘若二氧化碳或其他污染物的水平達到異常高水平時 （辦公室的一般二氧化碳水平應在600-800 ppm範圍內），通風系統運作可能已出現故障。可用以下方式改善現有通風系統的有效性能： 調校及重新調整通風系統至合適的佔用水平及可適當應付熱能和污染物的源頭 增加室外空氣供應 移去阻塞回風口的障礙物 控制產生污染物的範圍與其他範圍之間的壓力關係 在進行排放高毒性或高濃度污染物的活動地點，例如使用氣體器具煮食、照相沖印、焊接等範圍安裝（暫時性或永久性）局部排氣系統 改變空氣供應及回風散佈器的配置，或交替空氣供應及回風散佈器，以改善空氣來源及空氣分配之間的關係 改良空氣分配系統，例如，提高空氣供應或回風系統內的風扇的功率 啟動廚房浴室之排氣風機、或使用通風系統等。但藉由通風方式降低空氣污染，有實際上的限制，因為外氣的空調成本可能很高，且外氣本身也可能含有污染物。空氣清淨：當污染控制與通風換氣未能使污染物濃度達到可接受標準時，使用空氣清淨裝置可使污染物濃度再降低。但我們不可預期全部室內空氣污染物都可以由空氣清淨裝置去除。圖8-3為目前市面上常見的空氣清淨機，空氣清淨方法可分為機械式空氣過濾、靜電式空氣清淨與離子產生器三種。空氣清淨機可以是以上三種型式的結合，成為複合機種。另外，有些空氣清淨機具有吸附劑或化學反應劑，可去除空氣中的氣態污染物。對於不同場合或不同污染物，空氣清淨機效果有差異。纖維濾網、高效率濾網、靜電濾網、負離子、靜電集塵等用於處理固體微粒；活性碳、光觸媒等則用於除臭；茶濾網、光觸媒、臭氧等可用於殺菌。我們可以針對處理之目標污染物而將濾網組合以增加效果，目前市場上對塵粒的去除技術最為多樣和成熟，一般空氣清淨機均具備這項功能。圖8-3 目前市面上常使用的空氣清淨方法初級濾網通常由粗玻璃纖維、動物毛髮、植物纖維、或塗佈黏性物質(微粒物的附著劑)的合成纖維以低密度填充，或由作成裂縫的鋁箔組成。平板濾網可以有效捕集大尺寸微粒，但僅能除去少部份可進入呼吸系統的微粒子。褶疊式或延伸表面濾網之構造使過濾面積增大，允許使用較細纖維與增加填充密度而不會降低風量，對於可進入呼吸系統的微粒子，其捕集效率比平板濾網高。當濾網密度越高越厚，則清淨效果越好，但空氣通過之阻力會增加。高效率濾網根據濾網效率的高低，可將機械式濾網分類為普通濾網、高效率濾網及超效率濾網。檢驗濾網對0.3m粒子通過率，若被濾除的效率超過99.97才可稱為高效率濾網。常用的組合是初級濾網加上高效率濾網，初級濾網用於過濾較大灰塵，而細小灰塵則由高效率濾網清除。高效率濾網(High Efficiency Particle Arrest, 簡寫HEPA)發展的緣由為早期針對原子研究時，用以清除空氣中受輻射污染的微粒物，以保護研究人員的安全。HEPA濾塵原理可細分為粒子撞擊(Impaction)、攔截(Interception)、與熱運動(Brownian Motion，布朗運動)三部分。就粒子攔截集塵而言，纖維與粒子間之結合力量有二種：一種是分子間的吸引力(凡得瓦而力Van der waals forces），另外一種是氣流經過纖維時使纖維帶靜電，而空氣中之粒子則帶相反電性之電荷，此情況下使得粒子更易被纖維吸引。但另一方面，氣流經過濾網時，產生之氣流拉力會使被捕捉的粒子再次脫離；而外界的振動也會使粒子脫離纖維。HEPA濾塵效率為以上三部份個別過濾效率累加而得，粒徑越大粒子撞擊效應越強；粒徑越小，熱運動效應越強，將個別效率累加成合效率將發現，效率的最低點落於0.3m，這就是濾網測試多是針對0.3m粒子之原因。靜電集塵是利用電場捕集帶電粒子。通常是靜電集塵器(electrostatic precipitator)或靜電濾網(Electret filter)。靜電集塵器是以排列之帶電平板捕集微粒物；靜電濾網是帶電介質濾網(charged-media filters)纖維捕集微粒物。使用靜電集塵器與靜電濾網時，大都特意先將空氣微粒物離子化(使帶電荷)，以得到更高捕集效率。靜電集塵器一般設計為使用12kv離子化器使灰塵帶正電，再以6kv之收集板將灰塵收集，收集板之板距及大小，使電壓足以收集灰塵但不產生臭氧。臭氧為一相當不穩定之有毒氣體，離子化器之適當設計及維修可降低臭氧產生。氣流中較大之粒子其慣性較大，通過收集板電場之時間不夠長，而不能被收集於收集板上，而極小之粒子可能被氣體分子撞擊而形成阻力。氣流通過收集板之速度越慢，則收集完成之機率越高，靜電集塵器須使氣流均勻通過，以獲得最高效率。若提高離子化器與收集板之伏特數，則可能產生過多臭氧，減少伏特數則降低效率。收集板間距越小則灰塵至收集板之距離縮小，收集效率增加。但間距小，將使清潔維修困難，且易有短路發生。靜電濾網靜電濾網(Electret filter)是一種纖維狀的空氣過濾材料，通常採用聚丙烯或聚酯類塑膠合成纖維，它的每根纖維均含有靜電電荷。但是就整個材料而言，基本上還是保持中性的，這種纖維就像是一個小電容器，纖維的一邊帶正電，另一邊則是負電，由於纖維的導電性很差，因此正負電並不會中和，所以其電荷是可耐久的。靜電濾網的應用非常廣泛，除了空氣清淨機之外，呼吸道的保護器具、精密設備的保護、吸塵器和空調機等均常使用。靜電濾網由於有電荷作用，對於細小微粒特別有效果，但其除塵效果受到空氣通過濾紙速度影響很大，通常在0.25m/s以下，捕集效率才能高於90%。靜電濾網使用初期效率非常好，但是隨著捕集量(loading)增加，其效率會快速降低，因此必須定期更換濾網。離子產生器現在都市的建築物、地毯、電器設備及金屬物皆能使空氣中的負離子消失，產生過多的正離子，在正離子過多的空氣下，人們常患頭痛、失眠、精神衰弱、倦怠、過敏性等疾病。自然環境和家庭內負離子數量的不同，森林地區每立方公分空氣中帶有15002500個負離子；空調運轉時之家庭寢室空氣中的負離子為070個。負離子除了具有除塵的效果之外，還可增加人體的健康舒適感覺。此外，負離子帶有能量，與細菌結合時，造成細菌結構的改變或能量的轉移，致細菌死亡而不再形成菌種，故空氣中的負離子有殺菌作用。但負離子對人體健康的影響，學者仍各有正反面之論點。離子產生器之除塵原理是使空氣中的微粒物帶電而被附著在牆壁、地板、桌面、布料、人員等表面上。有些離子清淨機裝置有微粒收集器，將帶電微粒吸回機組內。此外，電離可加強附聚作用，使小粒子聚集成大粒子增加沉澱率。微生物以灰塵為營養物質並於其上生長繁殖，定期清理不但可去除屋內灰塵亦可清除附著於灰塵上的微生物。光觸媒濾網日本及國內清淨業者已將二氧化鈦光觸媒殺菌法（PCO）與清淨系統結合，發展出具有殺菌與脫臭功能的空氣清淨機。二氧化鈦（TiO2）為半導體的光觸媒，當使用波長小於385nm的光源照射時可使其活性化，參與化學反應。常假設的化學反應為： OH- + h+ OH O2 + e- O2-氫氧根（Hydroxyl Radicals）和超氧離子（Super-Oxide Ions）具有高活性，氫氧根比氯強206，比過氧化氫強157，故可殺死和分解致病之微生物成基本元素如CO2、H2O，同時可氧化吸附在觸媒表面的揮發性有機物(VOCs)。應用於殺菌清淨的光觸媒清淨機，通常設計有一殺菌燈提供光源。光觸媒的效果包含有抗菌、抗病毒、防霉、脫臭及分解香煙中尼古丁。光觸媒可殺死並分解空氣中的微生物，且可將揮發性有機物分解成無害的基本化合物，而傳統的技術如HEPA過濾器，只將微生物阻擋於過濾介質上，微生物仍可持續的成長、繁殖，最後當其死亡時，腐敗產生的毒素再次引入室內造成二次污染。影響空氣清淨機性能的因素評量空氣清淨機能力的因素包括清淨機本身效率(即污染物通過清淨機時被去除的百分比)與清淨機處理的風量。這兩項因素的乘積即代表清淨機的”清淨空氣產生量”(CADR, Clean Air Delivery Rate)，被用來代表空氣清淨機的能力。影響空氣清淨機性能的因素包括：進入清淨機的微粒物量，微粒物特性(如粒徑大小)，污染物累積導致過濾效率的降低。 空氣清淨機的使用效果，依空氣清淨機的大小、能力各異。桌上型機種效能較低；立式機種尺寸較大、能力較高。一般而言，靜電集塵器、負離子產生器、摺疊式濾網、或其複合機種，對於香煙粒子清淨能力較平板式初級濾網為佳。具有吸附劑(如活性碳)的空氣清淨機可用於去除某些種類室內氣態污染物，但沒有任何清淨系統可以預期望去除所有的污染物。此外，吸附劑的使用壽命也有其限制。光觸媒清淨機之具殺菌/脫臭功能，但需要適當之設計，才可見到明顯而立即之效果。美國家電協會制訂有家用空氣清淨機的標準測試方法，測試結果標註於製品，以提供消費者選用參考。機械過濾式空氣清淨機之測試通常採用CADR (clean air delivery rate)作為標準，它代表清淨機對室內空氣之整體清淨能力。家用空氣清淨機的標準測試是在約1100立方英呎的密閉房間進行，在室內釋放測試用之香煙、粉塵或花粉，與空氣均勻混合後，啟動清淨機，以粉塵計數器監測室內空氣中微粒物濃度的變化，由測得濃度下降速率可換算清淨機的清淨空氣產生量(CADR)。選用空氣清淨機考慮之事項1.空氣清淨機的使用場合：不同污染特性，須適用不同清淨機。2.定期維護需求：包括清洗、更換濾網與吸附劑等。3.購置成本與維護成本：清洗、濾材消耗、用電等。4.安裝需求：如電源、操作維修之便利性。5.操作方法：清淨機製造廠商建議事項必須遵守，以確保清淨機應有之性能。如濾網與吸附劑的定期更換；靜電板與靜電濾網的定期清洗。某些使用情況下，維護次數可能很頻繁。6.可能發生污染物的二次散播：如離子產生器與靜電式空氣清淨機可能會產生臭氧(具肺部刺激性)；靜電式空氣清淨機可能產生細小微粒；過濾機構可能因附著其上的微粒物而釋放污