營建化學報告 健康綠建材 學號:9911071 姓名:林高輦.

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1 營建化學報告 健康綠建材 學號: 姓名:林高輦

2 永續健康居住環境－綠色健康建材之建立 一、前言： 根據統計，人們一生中平均每天花16小時以上的時間在家中，若再加上因工作而待在辦公建築或交通工具中的時間，則一生中將會有超過90％以上的時間是處於廣義的建築室內空間中。因此室內空氣品質的良窳對人體的健康影響很大，而室內空氣品質不良的污染源，除了來自室外的廢氣，室內裝潢建材在製造過程中，為了性能考量，經常添加各種化學物質以達到硬化、膠合及防腐等作用，以致房屋裝修完成後，這些化學物質會隨著時間和溫度變化，大量地逸散在空氣中。而在近年來於國際會議中已有發表多篇建築室內建材逸散物質對人體健康影響的研究其中Prof.Chia-yu Shaw現任加拿大國家實驗室主持人，其於室內建材逸散方面多所研究。因此從國際的動向可知，許多先進國家對此早就提出因應之道，並開始著手相關的研究以瞭解建材本身所逸散的揮發性有機物質對人體健康的危害程度，並開始推動綠建材標章以研定建材分級制度。因此為維護國人的健康，內政部建研所已著手推動綠建材標章制度的相關研究工作。

3 二、何謂綠色建材 綠色材料的概念是在1988年第一屆國際材料科學研究會上首次提出。在1992年國際學術界給綠色材料定義為﹕在原料採取、產品製造、應用過程和使用以後的再生循環利用等環節中對地球環境負荷最小和對人類身體健康無害的材料稱為綠色建材。而當前，世界各國的城市規劃、建築設計、建築標準無不強調以綠色建築為宗旨的綠色環境，並把21世紀看作是綠色建築的時代。

4 避免使用能夠產生破壞臭氧層的化學物質的機構設備和絕緣材料︰CFCs（氯化氟碳）已經被取消使用，但是CFCs的替代物HCFCs同時也破壞臭氧層，因此在可能的情況下也應盡量避免使用GCFCs所生產的泡沫絕緣材料。當維修或處理設備的時候，應注意回收CFCs。 (2) 採用耐久性產品和材料︰建築材料的生產是高耗能的，因此使用時間長、維護少的產品就意味著節約了能源。同時也減少了固體廢料的產生。 (3) 選擇不需要維護的建築材料︰在可能的情況下，選用基本上不需要維護（例如粉刷、再處理、防水處理等）的建築材料，或者其維護對環境的影響最小。 (4) 選擇物化能量低的建築材料︰重工業的產品和材料一般都是高耗能的。因此，在不影響產品性能和使用壽命的情況下，應盡可能選擇物化能量低的材料。 (5) 購買本地生產的建築材料︰運輸不僅需要消耗能量，同時會產生污染，因此應盡量購買當地生產的材料。 (6) 購買本地生產的回收再利用的建築產品︰用廢棄材料生產建築產品減輕了固體廢料污染，減少了生產中的能量消耗，同時節省了自然資源，如纖維素絕緣製品、用草生產的地板磚、回收塑膠所生產的塑膠木材等。 (7) 在有可能的情況下選用廢棄的建築材料︰例如拆卸下來的木材、五金等，這樣做可以減輕垃圾填埋的壓力，節省自然資源。但是一定要確保這些材料可以安全使用（檢測是否含鉛、石棉等有害成分）重新使用舊的窗戶和洗手間潔具不應以犧牲節能和節水為代價。 (8) 尋求可持續的木材供應︰使用來自於管理很好的森林的木材，避免砍伐原始森林中的木材。 (9) 避免使用會釋放污染物的材料︰溶劑型的塗料、黏結劑、地毯、刨花板等許多建築產品都可能會釋放出甲醛和其他揮發性的有機化合物

5 可回收之鋼管

6 VOCs6 ，這些物質對工人和居住者的身體健康會造成危害。多使用用自然植物製成的溶劑、塗料
備註: VOCs(Volatile Organic compounds)揮發性有機物質，係指沸合介於50-100℃～ ℃的化合物(WHO)。最大限度地減少加壓處理木材的使用︰在可能的情況下，採用天然木材的替代物--塑膠木材採代替天然木材。當工人對加壓處理木材進行鋸切等操作時，應採取一定的保護措施。碎木屑千萬不能被焚燒。 以上為目前國際間對於綠色建材的概念，其對於綠色建材之定義主要概念可歸納為以下幾種特性：再使用(Reuse)、再循環（Recycle）、減量（Reduce）、低污染(low emission materials)

7 綠色建材所扮演之角色 綠色建材要滿足永續發展的需要﹐然而既要滿足現代人的需要﹐安居樂業﹐健康長壽﹐又要不損害後代人對環境﹑資源的更大需求，則需發展新的科技產業。總之﹐建材工業的發展﹑綠色化進程﹐不但關係到建材工業目前的發展問題﹐還關係到能否和國際市場接軌問題﹐關係到我國人民健康的問題。因此以綠色建材建造健康、安全、舒適、美觀的建築和室內環境是未來必需努力的目標，而綠色科技產業也是未來的趨勢。綠建築需要綠建築技術來推動並藉由綠建築評估工具來進行評估，而其中綠色建材在整個評估工具項目中只是一小環。而強調自然與健康的「環境共生」居住環境為目標，相關產業之主要趨勢為環境綠化、節約能源、再生能源、資材再利用、生態建材、綠色健康建材、生態工法、設備與系統、最終落實管理與維護，亦即包含建築整體生命週期的綠科技產業。故綠色建材只是未來綠色科技產業的一小環，但卻扮演極重要的角色。

8 為什麼重視綠色健康建材 一般而言，室內空氣環境可以從「室內空氣品質（Indoor Air Quality）」和「室內通風換氣」兩大方向來探討室內空氣環境的優劣。依據美國職業安全衛生協會（NIOSH）調查，歸納出「建築材料」為室內空氣污染的主要來源之一 而在1989年ASHRAE8修正最小換氣量標準為15 cfm/人，並在新增修訂之通風規範中，將「用以稀釋人體發出之污染源」及「建材逸散污染源」所需外氣量分開計量其功式計算如下。 外氣供應量VOA= RPP + RBA用來稀釋建材污染源之外氣量用來稀釋人類污染源之外氣量其中RP與RB可由下表查出。P：預計使用人數，A：樓地板面積

9 有鑑於室內環境議題對人體健康之重要性，各國皆努力制訂建材管制標準；Healthy Building為探討建築健康環境之重要國際研討會，於2000年會議中，提出四項議題如下包括建築物實地調查關於人體暴露與健康反應、空調系統之使用與維護管理、建築環境控制與物理濕度與微生物健康反應、建築設計與建造使用之室內外建築材料： (1)Exposure, Human Responses and Building Investigation (2)Design and Operation of HVAC Systems (3)Microbes, Moisture and Building Physics (4)Materials, Design and Construction

10 綠色健康建材之探討 裝修材料種類及特性對室內空氣品質之影響在國際間研究推廣已有十年以上之歷史，在HB(Health building)2000國際會議上所發表之論文包含了建材逸散之揮發性有機化合物的種類其及主要來源、人體曝露量、健康影響、採樣分析技術、控制技術與管理方法，及如何降低改善揮發性有機化合物濃度等方面。在相關現場實測調查中也獲知裝修材料在施工中所使用建材、塗料及接著劑是揮發性有機化合物之主要來源，且VOCs (Volatile organic compounds)與甲醛(formaldehyde)大多具有致癌性、致突變性、急性效應、危害中樞神經系統、引發皮膚炎、增加肝腎之毒性效應。如Edwards(1991)研究中指出揮發性有機化合物對人體健康危害相當大，可稱為「有害空氣污染物」(Hazardous Air Pollutions，HAPs)，因這些包括如苯、甲苯、丁二烯、甲醛乙烯烷類和多環芳香烴PAHs等之HAPs ，對人體長期暴露於室內環境下對人體健康造成影響。Wanner.H.U,1986的研究中指出，甚至在裝修過的一年後仍能在室內空氣中檢測出超出0.2ppm含量的甲醛濃度中顯示，VOCs與甲醛會長期影響室內空氣品質亦是造成室內空氣品質(IAQ)惡化原因之一。故針對相關裝潢材料會產生之有害VOCs進行管制有其迫切性

11 綠色建材與傳統建材之比較 綠色建材是指採用清潔生產技術﹑少用天然資源和能源﹑大量使用工業或城市固態廢棄物生產的無毒害﹑無污染﹑無放射性﹑有利於環境保護和人體健康的建築材料。 綠色健康建材與傳統建材相比有以下五個基本特性： (1)其生產所用原料盡可能少用天然資源﹐大量使用廢料、礦渣等。 (2)採用低耗能製造工藝和無污染環境的生產技術。 (3)在產品配製或生產過程中﹐不得使用甲醛﹑鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物﹔產品中不得含有汞及其化合物﹔不得用鉛﹑鎘﹑鉻等種金屬及其化合物的顏料和添加劑。 (4)產品的設計是以改善生產環境﹑提高生活質量為宗旨﹐即產品不僅不損害人體健康﹐而應有益於人體健康﹐產品具有多功能化﹐如抗菌﹑滅菌﹑防黴﹑除臭﹑隔熱﹑阻燃﹑防火﹑調溫﹑調濕﹑消磁﹑防射線﹑抗靜電等。 (5)產品可循環或回收再利用﹐無污染環境的廢棄物。

12 綠色建材之特性 1992年國際學術界給綠色材料定義為﹕在原料採取﹑產品製造﹑應用過程和使用以後的再生循環利用等環節中對地球環境負荷最小和對人類身體健康無害的材料。 ●使用具綠色健康建材之優點： (1)生態材料：少化學合成材之生態負荷與能源消耗。 (2)可回收性：減少材料生產耗能與資源消耗。 (3)安全性：由於使用自然材料，故可減免化學合成材所帶給人體的危害。 (4)LOW EMISSION：低揮發性有機物質的建材

13 ●日本天然吸濕木炭工法 (1)利用天然木炭、活性炭製成，不含有害化合物，是對人體有益的生態健康建材。 (2)具維持室內健康濕度、恆定室溫、吸附有害物質等功能。 (3)直接舖設於地板下，施工容易，且不需維護。

14 以活性炭舖設於地板下

15 綠色健康建材之國內外相關研究發展 近二十年來﹐歐美日等工業發達國家對綠色建材的發展非常重視。1992年聯合國環境與發展大會召開後﹐1994年聯合國又增設了“永續產品開發”工作組。隨後﹐國際標準化機構ISO也開始討論制定環境調和製品(ECP)的標準化﹐大大推動國外綠色建材的發展。特別是九十年代後﹐綠色建材的發展速度明顯加快﹐他們制訂出了一些有機揮發物(VOCs)逸發量的試驗方法﹐規定了一些綠色建材的性能標準﹐對一些建材製品開始推行低逸散量(low emission)標誌的認證工作﹐並積極開發了一些綠色建材新產品﹐在提倡和發展綠色建材的基礎上，一些國家已經建成了居住或辦公用樣板的健康建築﹐取得了良好的社會和經濟效果﹐受到高度的評價和歡迎。 另外"在歐洲，建築材料對室內空氣品質所產生的可能影響，被歐盟構造物管理基準（Construction Products Directive Essential Requirement, No3）"衛生、健康與環境"中所規範。歐洲基準與技術委員會(The European standard Technical committee) CEN TC 264/WG7負責建築物VOCs逸散的量測與定性分析，初步的基準已經透過歐盟一致認定的室內建材VOCs量測方法擬定而成，而這個量測方法已經經過國際上22個實驗室一系列的測試。此CEN基準草案提出了建材VOCs逸散的量測與檢定方法，同時依據VOCs逸散率的建材分級必須經過CPD基準的認定。在歐洲目前的規範中並沒有VOCs逸散的限定值，但CEN TC l56所草擬的建築通風標準（室內環境設計準則）已將稀釋建材逸散所需的外氣量列入考量。在德國，木製產品的甲醛逸散及建材中逸散具致癌性的VOCs都已有明確的規範(IARC)9。

16 國外實驗設施介紹 (1)NRC 加拿大國家科學委員會建築研究所 在建築室內空間中，TVOC的濃度值應是整體建築材料所共同逸散的結果，但因建材的組構方式不盡相同，在多層膠著與釘裝的過程中，所產生的逸散特性受到構造間的交互作用，因此單一建材的逸散特性並不能完全說明一種構造或組件整體的逸散特性。在加拿大國家研究中心NRC即以大型實驗室（圖4-1）進行整體構造或組件之逸散特性檢測，甚至單一空間的整體逸散量檢測與逸散特性的分析，以落實未來建築設計選定綠色建材或健康建材時，作為預測空間散總量的參考依據。 圖4-

17 加拿大NRC國家實驗室

18 右圖為工廠生產的木質牆板訂定標準檢測法時所設計用來密封建材之不銹鋼樣品基座，僅露出100×200 mm2進行單面逸散檢測，模擬真實空間裝修後之環境條件下，所可能產生之逸散模式及定性定量分析。

19 DTU丹麥科技大學(International Centre for Indoor Environment and Energy)
丹麥科技大學目前主要研究內容及特色如下 a、人體室內舒適環境研究 b、建材VOC試驗 c、室內微環境追蹤試驗在丹麥，丹麥科技大學有關建材VOC試驗的實驗室，是以玻璃為材質，設置簡易型的小試體試驗箱，以小風扇送入外氣經過整流使氣流場為單向平行於樣品之風場，進行末端氣體取樣分析如圖

20 國內實驗設施介紹 國內對於VOCs建材檢測實驗之相關研究工作已有初步成果，目前進行的現況為針對單一建材進行檢測並進行擬定標準測試法，右圖為實驗室概況。 右圖國內VOCs建材檢測實驗室

21 綠色健康建材相關研究之國內發展 國內有關於室內空氣品質之研究已有初步成果，但建材所逸散之揮發性有機化合物造成對人體健康危害之相關研究尚在萌芽階段。國內於此方面之研究為「內政部建築研究所」所推動之綠色建材標章及綠色建材資料庫之建立及建構建材揮發性有機化合物標準檢驗法。目前，建研所正規劃建置「國家實驗室」，希冀透過合於國際標準檢測法(ASTM)之國家建材檢國內有關於室內空氣品質之研究已有初步成果，但建材所逸散之揮發性有機化合物造成對人體健康危害之相關研究尚在萌芽階段。國內於此方面之研究為「內政部建築研究所」所推動之綠色建材標章及綠色建材資料庫之建立及建構建材揮發性有機化合物標準檢驗法。目前，建研所正規劃建置「國家實驗室」，希冀透過合於國際標準檢測法(ASTM)之國家建材檢測實驗室，來對建材作檢測並加以認定給予合格標章，即所謂低逸散建材(Low-Emission Materials)的認證制度，以符合國際間所推動之綠建材標章之進程。未來，於執行室內空氣品質管制策略上，當可藉由此建材認證制度作為室內裝修管制之依據，以達成室內材料污染源管制之目的。目前國內有關建材VOCs逸散物質檢測研究進展，為『內政部建築研究』所所推動綠色建材分類基準及其資料庫之建立，其相關研究建議將室內裝修建材分類為九大類如表4-1。未來可依據此表將建材作分類並納入總表及建材檢索系統，未來建築師或設計師便可在各分類的建材中找尋符合低逸散條件之建材。

22 結論 國外發達國家為促進綠色建材的發展﹐都是從制定﹑實施建材產品環保“綠色”標誌認證制度入手﹐借鑒國外的經驗﹐建議國內營建署﹑環保署﹐經濟部有關部門﹐成立跨部會小組如成立國家級綠色建材標誌認證委員會﹐負責制定﹑實施環保“綠色”標誌認證工作。對於符合綠色標準的產品﹐由國家綠色建材標誌認證委員會發給“綠色”標誌證書﹐方可在市場上流通。為了規範流通市場﹐推動綠色建材健康有序的發展﹐在未取得證書﹐自定為綠色建材產品進入流通市場的做法﹐視為撓亂市場行為﹐並依法處理﹐及時糾正。目前在國內已陸續進行建材有機逸散物質之相關檢測實驗研究，從建構實驗室開始，並規劃建立相關檢測資料庫，製作建材總表以作為後續實施管制之基準或規範參考。現在進行的狀況包括實驗設施之建置、標準檢測方法與程序、實驗檢測基準以及建材逸散物質之衰減資料庫總表架構等，相關檢測機制已略見雛行，對於未來我國建材面對國際上之貿易進口，才具有競爭力。

23 國內未來努力方面 (1) 加強教育宣傳，喚起國人對裝修建材對室內空氣品質影響的認知。
(2) 國內建材性能認證機制，必須與國際商品檢驗共同認可整合，對於國內未來建築性能提升方有其後須發展空間，但是如何建立共同認可之檢測實驗方法及基準條件，則是必須努力的課題。隨著台灣加入WTO後，各國的產業加入競爭，有關建材部份的管制，為了與世界潮流接軌，內政部建研所已開始有關建材檢測之相關研究，目前的努力方向為建立建材檢測之標準試驗法及建立國家級之實驗室。 (3)根據研究成果，制定各建材相關管制方法，建立建材標章認證制度，並輔導業界開發新產品，以符合規定要求，確保國人健康。

24 澎湖未來應用之配套措施 藉由推動綠建材之使用，本府未來有關辦公廳舍、學校建築等相關配套措施及建議如下：
(1)提倡本士性建材之使用 盡量使用本士性的建材，塑造地方建築之特色，如使用咾咕石、玄武岩所作成的石板建材，可應用在建築之外牆或景觀造景，以塑造澎湖建築之地方特色。 (2)施工方法之建議：預鑄工法與環保建材 我們呼籲，應在建築教育及營建施工方法上引介並推動國外之「工業化組件生產」觀念與「預鑄工法」。其建材建議使用可回收性建材如鋼構、木構，其施工方法採乾式施工法，可達拆除再利用及避免做用黏著劑。 在工廠內預鑄的鋼結構材料與輕型牆，因施工控管工業化，沒有偷工減料的問題。這類鋼骨建材，未來在房屋遭天災、老化或改建拆除後，仍可回收至鐵工廠再度處理與應用，既不會造成資源浪費，對環境又不會造成污染。 (3)訂立獎勵措施 鼓勵廠商開發新工法、新技術並訂立獎勵措施以提高廠商投資意願。 (4)訂立相關管制法令 配合中央所制定之法令，本府可邀請專家學者訂立綠建材相關管制細則，規範凡造價達一定金額時需符合相關管制規定及評估準則。 (5)成立評審督導委員會 邀請府內相關主管及專家學者成立評審督導委員會以進行評審。

25 END