臺灣博碩士論文加值系統

為追求舒適健康之室內生活環境，本研究藉由以小型環控箱系統對我國常用塗料之VOCs指標污染物選定與歷時逸散之檢測，提供我國建材VOCs基礎研究資料建立與相關健康建材檢測機制之參考。經由一階衰減模式與我國清漆逸散修正式對不同溶劑型塗料逸散行為敘述能力之比較，討論其個別適用性並加以探討建立我國塗料逸散預測式之可能。
本研究主要可歸納以下結論：
一、由本研究對我國具代表性塗料之檢測結果可知，溶劑型塗料之逸散物質比水溶性塗料更具人體危害性，其逸散量也相對較高。由檢測結果，依據本研究指標污染物選定標準水溶性塗料之定性結果並未檢測出指標污染物，而溶劑型塗料之指標污染物選定結果如下：二度底漆選定甲苯、乙酸丁酯、乙苯、二甲苯等4種指標污染物，調和漆則選定乙苯、二甲苯等2種指標污染物。
二、藉由兩種溶劑型塗料於25℃、50%RH、ACH：0.5-1下其歷時逸散定量結果與不同模式之迴歸擬合，證實我國清漆逸散經驗式具有極佳逸散行為敘述能力，加以與前人之研究成果比較（陳丁于，2003），本研究認為其可作為我國溶劑型塗料之環控箱逸散經驗模式。經由改變負荷率之討論，證實我國塗料逸散經驗式轉化為逸散預測式之可行性，並初步建立我國清漆其TVOC及各指標污染物之逸散預測式。透過塗料逸散檢測機制獲得逸散預測式後，可將其應用於不同條件下施作環境VOCs逸散風險預測，更可透過各指標污染物之預測提供更詳細評估。
三、藉由預測式對清漆應用於家具裝修之討論，得知溶劑型塗料使用所產生會對人體造成健康危害之VOCs有大量初始以及長期穩定逸散情形，因此大量溶劑型塗料使用將對人員造成相當程度之危害風險。觀察我國室內裝修行為塗料使用，溶劑型塗料主要應用於現場家具製作，因此為求安全居家環境，建議盡可能以現成品取代；若行現場施作，建議於一工作天欲結束時始進行溶劑型塗料施作，並於施作完畢後人員儘速撤離，維持現場之良好通風，以獲得較為健康安全之工作環境。
四、由於塗料對室內人員之VOCs危害除了初期施作時因大量初始逸散所帶來較急切之危害外，亦有達「指觸乾燥」後之長期穩定逸散，對人員可能造成慢性之健康危害；因此，除藉由建材認證管理機制來保障初期施工階段之逸散標準以外，如何藉由維持良好的通風條件引入新鮮外氣，以達到省能環保與健康舒適之生活環境，是值得建築從業者與民眾思考與實踐之設計和生活哲學。

For the seeking of better and healthier indoor living environment, this study was aimed to establish the database of the VOCs emitted from the local paints in Taiwan, while the small scale VOC test chamber (following ASTM D5116-97) was used as the test system. With the results of emission test of the paints, the experience model for solvent-based paints in Taiwan was confirmed, and the emission prediction models for TVOC and VOCs emitted from those were established.
The follows are the main conclusions of this study:
1.According to comparison among the qualitative and quantitative solvent-based paints and water-based ones, the solvent-based paints emitted much more VOCs and were more harmful to human than the water-based ones. The target compounds selected from sanding sealer were Toluene, Butyl acetate, Ethyl benzene, Xylene, and Ethyl benzene, Xylene from the ready-mixed paint.
2.By fitting the test data of the emission from solvent-based paints with different models, the “amended model of Taiwan varnish” was showed the excellent ability for describing the paint emission behavior, and was considered as the experience model for solvent-based paint emission in the small scale chamber in this study. With test of changing the loading factor in the model, prediction models for TVOC and VOCs form solvent-based paints were established.
3.Since the solvent-based paints can do great harm to human using as the materials in furniture decoration, it is suggested that using the made-up furniture instead of site-made one will be the better way for the health of the people in the indoor space.
4.For the long term threat from the application of solvent-based paints, how to strike to the energy-saving and health life style will be a philosophy worthy of thinking for the architects and everyone.

第一章 緒論__Ⅰ-1
1-1 研究動機與目的__Ⅰ-1
1-1-1 研究動機__Ⅰ-1
1-1-2 研究目的__Ⅰ-3
1-2 研究範圍與流程__Ⅰ-4
1-2-1 研究範圍__Ⅰ-4
1-2-2 研究流程__Ⅰ-5
1-3 研究內容與方法__Ⅰ-6
1-3-1 研究內容__Ⅰ-6
1-3-2 研究方法__Ⅰ-7
1-4 預期成果__Ⅰ-8
第二章 塗料VOCs相關理論與文獻探討__Ⅱ-1
2-1 揮發性有機化合物(VOCs)簡介__Ⅱ-1
2-1-1 揮發性有機化合物概論__Ⅱ-1
2-1-1.1 何謂有機物__Ⅱ-1
2-1-1.2 揮發性有機化合物__Ⅱ-1
2-1-2 VOCs之人體健康危害__Ⅱ-3
2-2 建築產業與VOCs__Ⅱ-5
2-2-1 環境VOCs逸散污染源__Ⅱ-5
2-2-2 建築產業與室內VOCs污染__Ⅱ-5
2-2-3 塗料使用之室內VOCs污染__Ⅱ-8
2-3 塗料VOCs逸散行為與預測模式之探討__Ⅱ-9
2-3-1 塗料VOCs逸散行為概述__Ⅱ-9
2-3-2 物理因子與VOCs逸散之影響__Ⅱ-10
2-3-3 塗料VOCs逸散模型討論__Ⅱ-11
2-3-3.1 質量平衡模型__Ⅱ-11
2-3-3.2 經驗模型__Ⅱ-13
2-3-3.3 物理模式__Ⅱ-16
2-3-3.4 濕式建材環控箱物理模式__Ⅱ-19
2-3-3.5 我國修正濕式建材環控箱物理模式_Ⅱ-20
2-3-4 建材VOCs危害指標探討__Ⅱ-22
2-4 小結__Ⅱ-23
第三章 塗料VOCs檢測方法與實驗設計__Ⅲ-1
3-1 小型環控箱檢測試驗方法__Ⅲ-1
3-1-1 測試系統概要__Ⅲ-1
3-1-2 測試原理__Ⅲ-2
3-1-3 標準方法理論依據__Ⅲ-2
3-2 系統儀器設備及藥品__Ⅲ-4
3-2-1 實驗儀器設備__Ⅲ-4
3-2-2 實驗藥品__Ⅲ-9
3-3 定性分析__Ⅲ-9
3-3-1 質譜儀__Ⅲ-9
3-3-2 質譜儀分析原理__Ⅲ-10
3-4 定量分析__Ⅲ-10
3-4-1 火焰離子化偵測器__Ⅲ-10
3-4-2 分析原理__Ⅲ-10
3-5 標準分析程序__Ⅲ-11
3-5-1 標準氣體配置__Ⅲ-11
3-5-2 樣品前處理__Ⅲ-11
3-5-3 建材樣本測試分析__Ⅲ-12
3-5-4 儀器分析條件__Ⅲ-13
3-5-5 精密度與準確度__Ⅲ-14
3-5-6 揮發性有機化合物採樣及分析流程__Ⅲ-15
3-6 數據處理__Ⅲ-16
3-6-1 歷時逸散經驗式建立__Ⅲ-16
3-6-2 統計應用軟體__Ⅲ-16
3-7 實驗說明與設計__Ⅲ-17
3-7-1 實驗說明__Ⅲ-17
3-7-2 樣本選定__Ⅲ-17
3-7-3 環境參數設定與說明__Ⅲ-18
3-7-4 預測式建立探討之實驗變因設定說明__Ⅲ-19
第四章 塗料VOCs檢測結果與逸散模型討論__Ⅳ-1
4-1 精密度與準確度__Ⅳ-1
4-1-1 環控箱溫濕控制穩定度__Ⅳ-1
4-1-2 環控箱換氣率控制__Ⅳ-1
4-1-3 GC/MS調機作業__Ⅳ-2
4-1-4 GC/FID空白試驗__Ⅳ-3
4-2 塗料VOCs檢測結果__Ⅳ-4
4-2-1 溶劑型塗料VOCs逸散定性結果__Ⅳ-4
4-2-1.1 二度底漆VOCs定性結果__Ⅳ-4
4-2-1.2調和漆VOCs定性結果__Ⅳ-5
4-2-1.3 受測溶劑型塗料指標污染物之選定__Ⅳ-7
4-2-2 水溶性塗料VOCs逸散定性結果__Ⅳ-9
4-2-2.1 水溶性水泥漆VOCs定性結果__Ⅳ-9
4-2-2.2 乳膠漆VOCs定性結果__Ⅳ-10
4-2-2.3 受測水溶性塗料指標污染物選定__Ⅳ-11
4-2-3 塗料定性作業與檢測系統之討論__Ⅳ-11
4-2-4 塗料VOCs逸散定量結果-溶劑型塗料__Ⅳ-12
4-2-4.1 檢量線製作__Ⅳ-12
4-2-4.2 溶劑型塗料VOCs歷時逸散檢測結果__Ⅳ-13
4-3 塗料VOCs逸散預測模型建立-以我國清漆為例_Ⅳ-17
4-3-1 逸散預測式建立討論__Ⅳ-17
4-3-2 清漆逸散預測式之建立__Ⅳ-18
4-3-3 我國VOCs逸散預測式階段性成果建立之意義_Ⅳ-23
4-3-4 清漆VOCs逸散預測模型應用__Ⅳ-24
4-3-5 清漆VOCs逸散檢索表建立__Ⅳ-26
第五章 研究結論與建議__Ⅴ-1
5-1 研究結論__Ⅴ-1
5-2 後續研究建議__Ⅴ-4
參考文獻__R-1
附錄__A-1
附錄一 清漆TVOC暨主要指標污染物歷時逸散檢索表__A-1
附錄二 預測式建立相關迴歸圖例資料__A-6
附錄三 MS定性作業圖譜資料庫比對資料__A-8
附錄四 溶劑型塗料逸散測試GC/FID定量圖譜__A-27
附錄五 塗料歷時逸散定量測試樣本重量變化記錄__A-28
圖目錄
圖1-2.1 研究範圍圖__Ⅰ-4
圖1-2.2 研究流程圖__Ⅰ-5
圖2-2.1 國內主要VOCs排放源產業之排放情況__Ⅱ-8
圖2-3.1 空氣污染物單室質量平衡模型示意圖__Ⅱ-12
圖2-3.2 質量平衡系統vⅡ-12
圖2-3.3 物理模式示意圖__Ⅱ-16
圖3-1.1 建材揮發性有機化合物逸散研究之系統簡圖__Ⅲ-1
圖3-2.1 前濃縮捕集採樣管__Ⅲ-7
圖3-5.1 揮發性有機物質採樣及分析流程圖__Ⅲ-15
圖4-1.1 環控箱25℃、50％RH之穩定度記錄__Ⅳ-1
圖4-1.2 環控箱進氣幫浦之流量控制器__Ⅳ-2
圖4-1.3 提供環控箱排氣之個人採樣幫浦__Ⅳ-2
圖4-1.4 使用FC-43標準氣體調機MS分離效果圖__Ⅳ-2
圖4-1.5 測試系統空白試驗之FID圖譜__Ⅳ-3
圖4-2.1 二度底漆之MS定性圖譜__Ⅳ-4
圖4-2.2 調和漆之MS定性圖譜__Ⅳ-5
圖4-2.3 水性水泥漆之MS定性圖譜__Ⅳ-9
圖4-2.4 乳膠漆之MS定性圖譜__Ⅳ-10
圖4-2.5 二度底漆VOCs之24小時歷時逸散濃度圖__Ⅳ-13
圖4-2.6 調和漆VOCs之24小時歷時逸散濃度圖__Ⅳ-14
圖4-3.1 清漆預測式討論之不同負荷率下24小時歷時逸散濃度圖__Ⅳ-17
圖4-3.2 清漆預測式討論之不同負荷率下24小時歷時逸散濃度相對值圖__Ⅳ-18
圖4-3.3 不同模式對清漆逸散之敘述能力比較圖__Ⅳ-20
圖4-3.4 清漆預測式案例應用_TVOC歷時逸散濃度圖__Ⅳ-25
表 目 錄
表1-3.1 研究方法列表__Ⅰ-7
表2-1.1 室內有機污染物質分類__Ⅱ-2
表2-1.2 化學物質對人體健康的影響__Ⅱ-3
表2-1.3 有機溶劑的毒性及容許濃度一覽表__Ⅱ-4
表2-2.1 室內空間VOCs逸散來源__Ⅱ-6
表2-2.2 建材周圍最常見的10種化合物__Ⅱ-7
表2-2.3 建材周圍濃度最高的10種化合物__Ⅱ-7
表2-2.4 住宅內常見之揮發性有機物及其濃度__Ⅱ-7
表2-2.5 各建材釋出化合物之主要來源__Ⅱ-7
表2-2.6 國內VOCs主要排放產業及排放狀況__Ⅱ-8
表2-3.1 塗料常用幾種有機溶劑的氣味__Ⅱ-9
表2-3.2 塗料種類與所含有機溶劑的關係__Ⅱ-10
表2-3.3 速率遞減污染源模式下，四個次模式之數值模式方程式__Ⅱ-18
表2-3.4 標準狀態清漆歷時濃度逸散測試數據與一階衰減模式回歸分析結果__Ⅱ-20
表2-3.5 逸散模型比較表__Ⅱ-22
表3-2.1 實驗分析系統__Ⅲ-4
表3-2.2 線上採樣時氣動閥門組之轉向及步驟__Ⅲ-6
表3-2.3 Trapper所充填的三種不同吸附劑__Ⅲ-7
表3-5.1 分析狀態設定表__Ⅲ-13
表3-5.2 FC-43校正標準__Ⅲ-14
表3-7.1 第一階段測試塗料樣本性能表__Ⅲ-17
表3-7.2 第一階段塗料逸散定量測試實驗參數組合表__Ⅲ-18
表3-7.3 第二階段測試實驗參數組合表__Ⅲ-19
表4-2.1 二度底漆VOCs逸散之MS定性結果__Ⅳ-5
表4-2.2 調和漆VOCs逸散之MS定性結果__Ⅳ-6
表4-2.3 國際主要VOCs指標污染物彙整__Ⅳ-7
表4-2.4 受測塗料指標污染物及其相關管制濃度__Ⅳ-8
表4-2.5 受測塗料指標污染物相關危害特性表__Ⅳ-8
表4-2.6 水泥漆VOCs逸散之MS定性結果__Ⅳ-9
表4-2.7 乳膠漆VOCs逸散之MS定性結果__Ⅳ-10
表4-2.8 受測塗料VOCs指標污檢量線製作__Ⅳ-12
表4-2.9 二度底漆之經驗模式迴歸結果比較表__Ⅳ-14
表4-2.10 調和漆之經驗模式迴歸結果比較表__Ⅳ-15
表4-3.1 清漆VOCs逸散濃度與負荷率比較表__Ⅳ-19
表4-3.2 負荷率測試經驗式各參數迴歸結果彙整(測試條件：25℃，50%RH)__Ⅳ-20
表4-3.3 負荷率測試經驗式各迴歸參數趨勢變化表__Ⅳ-20
表5-2.1 30℃、50%RH下，我國塗料修正經驗式與一階衰減模式對溶劑型塗料逸散行為敘述能力之迴歸擬合結果比較表__Ⅴ-5

一、中文部分
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11.陳東榮、江哲銘，「住宅室內空氣品質（CO、CO2、PM10）現場測定與評估探討」，成大建研所碩士論文，1993。
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三、日文部分
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