密閉客運車廂空氣品質調查與改善研究(下) ·...

9
1 三、空氣淨化技術評估 現有的客運車廂空氣品質處理及改善技 術,可以透過以下幾種方式來達成。 1.車材選擇: 建築物初期的室內空氣品質與裝潢及設計 關係密切,客運車廂內亦是如此,車材的選擇 直接影響車內有機揮發性污染物的濃度,若採 用含低甲醛或零甲醛的健康綠建材或車材,可 以大幅降低室內的甲醛含量;油漆塗料若能採 用低甲苯或無甲苯的塗料,也可以大幅降低室 內的總揮發性有機污染物的濃度;空調系統定 期清洗,可以降低風管中的細菌、真菌滋生, 進而降低室內的細菌及真菌數。增加外氣的換 氣頻率,可以大幅降低二氧化碳的濃度等。 在進行車體的裝潢設計階段,若能考量以 上幾個重點,就能大幅改善室內空氣品質,減 少乘客的健康風險,並可降低後續的處理手段 和成本,應該是最有經濟效益的處理方法。但 受限於目前的綠建材售價較高,而且選擇有 限,並無法滿足現有建築裝潢設計的需求,因 此,下述的處理方式仍有迫切的需求。 2.源頭減量管制: 某些特定的室內空間,因為堆放有機溶 劑、消毒藥水、具揮發性的物品等,容易產 生揮發性有機化合物,從而影響室內空氣品 質,必須針對這些污染源進行移除、阻隔、密 等處理,有效減低空氣污染物的產生,才 能提高後續處理程序的處理效率。 3.加強通風換氣: 影響室內空氣品質重要指標:二氧化碳及 一氧化碳,目前尚未有具經濟效益的處理設 備,最好的處理方式還是要透過通風換氣來達 成,藉由引進室外的新鮮空氣,來達到快速稀 釋室內二氧化碳濃度的目的。一般來說,室內 因為有人在活動,就會排出二氧化碳,人數越 多、密度越高,二氧化碳濃度就會快速增高, 而室外的空氣中,因為有綠色植物,而且空氣 流通效果較佳,二氧化碳濃度通常較低,藉由 引進室外空氣,可以有效降低室內二氧化碳濃 度。缺點是在引進外氣的過程中,因為室內外 的溫差,會造成室內空調的負擔,而增加耗電 量,但若能採用全熱式的熱交換器,在換氣過 程中,有效利用排氣的溫度,可以減低耗電 量,達到節能及空氣淨化的目標。但實際上, 在客運車廂之應用中,因為全熱式熱交換器尚 未有適用的機型,所以需要透過適當設計以降 低能源消耗。 4.空氣清淨設施: 病態綠建築的空氣污染商機 密閉客運車廂空氣品質調查與改善研究(下) 中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw 中華水電冷凍空調月刊96年12月

Upload: others

Post on 10-Oct-2020

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 1

    三、空氣淨化技術評估 現有的客運車廂空氣品質處理及改善技

    術,可以透過以下幾種方式來達成。

    1.車材選擇:

    建築物初期的室內空氣品質與裝潢及設計

    關係密切,客運車廂內亦是如此,車材的選擇

    直接影響車內有機揮發性污染物的濃度,若採

    用含低甲醛或零甲醛的健康綠建材或車材,可

    以大幅降低室內的甲醛含量;油漆塗料若能採

    用低甲苯或無甲苯的塗料,也可以大幅降低室

    內的總揮發性有機污染物的濃度;空調系統定

    期清洗,可以降低風管中的細菌、真菌滋生,

    進而降低室內的細菌及真菌數。增加外氣的換

    氣頻率,可以大幅降低二氧化碳的濃度…等。

    在進行車體的裝潢設計階段,若能考量以

    上幾個重點,就能大幅改善室內空氣品質,減

    少乘客的健康風險,並可降低後續的處理手段

    和成本,應該是最有經濟效益的處理方法。但

    受限於目前的綠建材售價較高,而且選擇有

    限,並無法滿足現有建築裝潢設計的需求,因

    此,下述的處理方式仍有迫切的需求。

    2.源頭減量管制:

    某些特定的室內空間,因為堆放有機溶

    劑、消毒藥水、具揮發性的物品…等,容易產

    生揮發性有機化合物,從而影響室內空氣品

    質,必須針對這些污染源進行移除、阻隔、密

    封…等處理,有效減低空氣污染物的產生,才能提高後續處理程序的處理效率。

    3.加強通風換氣:

    影響室內空氣品質重要指標:二氧化碳及

    一氧化碳,目前尚未有具經濟效益的處理設

    備,最好的處理方式還是要透過通風換氣來達

    成,藉由引進室外的新鮮空氣,來達到快速稀

    釋室內二氧化碳濃度的目的。一般來說,室內

    因為有人在活動,就會排出二氧化碳,人數越

    多、密度越高,二氧化碳濃度就會快速增高,

    而室外的空氣中,因為有綠色植物,而且空氣

    流通效果較佳,二氧化碳濃度通常較低,藉由

    引進室外空氣,可以有效降低室內二氧化碳濃

    度。缺點是在引進外氣的過程中,因為室內外

    的溫差,會造成室內空調的負擔,而增加耗電

    量,但若能採用全熱式的熱交換器,在換氣過

    程中,有效利用排氣的溫度,可以減低耗電

    量,達到節能及空氣淨化的目標。但實際上,

    在客運車廂之應用中,因為全熱式熱交換器尚

    未有適用的機型,所以需要透過適當設計以降

    低能源消耗。

    4.空氣清淨設施:

    病態綠建築的空氣污染商機

    密閉客運車廂空氣品質調查與改善研究(下)

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 2

    空氣清淨設施通常是在以上所有處理方式

    都已經嘗試過後,仍無法有效去除室內空氣污

    染物時的主要選擇。一般常見的空氣清淨設施

    (空氣清淨機)依據所採用的處理技術和處理

    對象,有多種選擇,像是常見的活性碳吸附

    型、臭氧型、負離子型、光觸媒分解型或是以

    上的複合型,在市面上都非常容易買到,各式

    的空氣清淨機都有其優異性,但也都有其設計

    上的缺點,必須依據室內的污染情況,選擇合

    適的空氣清淨機,才能發揮其空氣淨化的功

    效,同一種空氣清淨機未必適合各種場所。像

    是活性碳濾網,雖然對揮發性有機氣體的吸附

    效果佳,但針對醫院內常見的甲醛氣體,因為

    一般的活性碳濾網對甲醛吸附效果不好,沒辦

    法達到很好的去除效果,必須要選擇具分解性

    的光觸媒型空氣清淨機,才能達到較佳的去除

    效果。

    5.其他配合措施:(禁煙、環境清潔、綠色盆

    栽…)

    除了以上的相關改善措施外,在室內進行

    各種活動的人員,還必須要有一些相關的配合

    措施,像是禁止在室內吸煙、維持環境整潔、

    垃圾定期清理…等與生活習慣相關的配合措施,以避免污染物在人為不當活動中快速產

    生,對室內空氣品質造成嚴重影響。

    以上的室內空氣品質改善方式因為都需要

    支出一定的經費,才能達到預期的效果,若是

    經費有限下,如何有效改善室內的空氣品質,

    也常為人們所關切。目前最有效的方式,除了

    上述與人有關的配合措施外,綠色盆栽應該是

    最佳的選擇,室內粉塵量多時,可以選擇葉面

    較粗糙的盆栽(有助於粉塵的吸附);綠色植

    物在進行光合作用時,因為會吸進空氣,間接

    達到淨化空氣的作用,對二氧化碳、一氧化

    碳、甲醛、總揮發性有機化合物…等,都有一定的作用,但因為受限於室內的空間,綠色植

    物數量有限,效果當然有限,但至少可以改善

    部分室內空氣品質。而且,綠色盆栽也有助心

    情的愉悅,一舉數得。

    若以環保署在民國 94 年底所公告「室內空氣品質建議值」中所列污染物為對象,各污

    染物相對應的現有處理技術及其優缺點,概列

    如【表四】所示,若深入分析各項品質指標及

    相對應的處理技術,以現行技術而言,絕無法

    以單一技術或設備來達到所有指標的要求。

    較具經濟效益的作法應該是:先以共通性

    的作法和處理方式,如通風換氣,改善 CO2和 CO 濃度過高的問題;同時間,因為新鮮空氣的導入,也會稀釋室內的 TVOC 濃度;若仍無法達到要求,再依據不同的場所和需求,

    設計所需要的空氣淨化裝置。

    以本研究所監測的結果分析,客運車輛所

    需的空氣淨化技術主要是二氧化碳和總揮發性

    有機污染物的去除技術,因為二氧化碳的吸附

    技術,並不成熟也不符合經濟效益,主要還是

    要依靠換氣系統。但客運車輛,特別是國道客

    運,因為在高速公路上奔馳,時速高達 100 km/hr,換氣系統的進氣口位置非常重要,當汽車高速移動時,外界的高速氣流呈現較低壓

    的狀態,加上車內的空調系統使車內維持在微

    正壓狀態,若換氣口的進氣位置選擇不當,外

    界的新鮮空氣不容易進入車內,造成換氣效率

    不佳,二氧化碳濃度無法有效降低。另外一個

    問題是換氣口位置選擇不當,雖然可以引進外

    氣,但卻因為太接近排氣口位置,而造成氮氧

    化物濃度過高,客運車輛因為高度較高,要避

    免此困擾只要將進氣口位置盡量往上移,就可

    以有效降低外氣的污染。

    總揮發性有機污染物的問題就複雜許多,

    如果污染源來自車體或車材本身,就可以透過

    車材選擇、車體清洗降低污染物產生的濃度,

    再藉由增設的空氣清淨裝置,達到很好的空氣

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 3

    淨化效果,但若是污染源來自乘客,問題就變

    成很棘手,勢必得透過良好的內部通風系統,

    佐以空氣淨化效果極佳的淨化設備,才能達到

    很好的淨化效果。如果通風效果不佳、淨化設

    備也不佳,會造成車廂內局部空間的空氣品質

    不良,但車廂內空間雖大卻也有限,不用半個

    小時,就會透過空氣擴散效果,瀰漫整個車

    廂;若通風效果不佳、淨化設備效果好,則空

    氣污染會侷限在某個區域,不會大幅度擴散。

    通風系統和車體設計有關,很難透過事後的修

    改來強化,本研究只能盡量提高空氣淨化系統

    的功效,將污染情況侷限在影響範圍最小的角

    落,避免污染情形擴大,影響到所有的乘客,

    並有效降低污染物的濃度。

    較可能安裝在車廂空間空氣淨化技術的評

    比可以參見【表五】,綜合各項評比結果,光

    觸媒具有較多的優勢,但在進行特定場所的特

    定問題解決時,仍必須要依據實際的狀況,將

    所需要利用到的技術加以整合成複合型的空氣

    淨化裝置,才是最佳的空氣淨化裝置選擇。

    光觸媒兼具空氣淨化和抗菌功效,但需要

    提供紫外光源,也需要適切的材料配合,以現

    在的技術,光觸媒可以同時處理多樣污染物,

    【圖十】為光觸媒對乙醛及甲醛的去除效果比

    較,測試係各以 5 ppm 的甲醛和 5 ppm 的乙醛作為測試氣體,採用流動式的測試系統(JIS R 1701-2)所測得的結果,檢視光觸媒濾紙及光觸媒鐵氟龍濾紙對甲醛及乙醛都具有分解氧

    化的效果。

    項目 處 理 方 式 優 缺 點 說 明 二氧化碳(CO2)

    一氧化碳(CO)

    •通風換氣 •吸附劑 •金觸媒(CO)

    1.可搭配全熱式熱交換器。 2.吸附劑的技術尚未成熟,也不符合經濟效益。 3.金觸媒價格昂貴,通風換氣的效果較佳。

    甲醛(HCHO) •光觸媒 •電漿 •臭氧

    1.光觸媒濾網若所含光觸媒量或光照度不足,無法有效分解甲醛。

    2.電漿和臭氧系統若要有效分解甲醛,可能另外產生臭氧濃度過高的問題。

    總揮發性有機化合物(TVOC)

    •活性碳 •光觸媒 •電漿、負離子 •臭氧

    1.活性碳吸附飽和後,會釋出吸附的 TVOC,需定期更換,否則反成污染源。

    2.光觸媒若效果不佳,可能產生中間產物。 3.電漿、臭氧控制不當,臭氧濃度會過高。 4.負離子效果有限。

    細菌(Bacteria)

    真菌(Fungi)

    •紫外線殺菌燈管•電漿、負離子 •臭氧 •光觸媒 •銀離子

    1.紫外線不得外露。 2.反應時間較長,否則效果不佳。 3.HEPA 濾網具攔截功能,並沒有殺菌或抗菌作用,需時常更換,否則易成污染源。

    4.銀離子濾網壽命有限,需定期更換。 粒徑小於等於 10 微米(μm)

    之懸浮微粒(PM10) 粒徑小於等於 2.5 微米(μm)

    之懸浮微粒(PM2.5)

    •HEPA 濾網 •靜電集塵器 •負離子 •各式濾網

    1.HEPA 濾網需視運作狀況更換,以避免因懸浮微粒堵塞,影響系統處理風量。

    2.其他濾網亦需定期清理,以維持處理效率和系統風量。

    臭氧(O3) •活性碳 •光觸媒

    1.因為電漿、負離子、臭氧機都會產生臭氧,可在出風口前加一道活性碳濾網,將臭氧吸附,以確保不會成為污

    染源。

    溫度(Temperature) •空調系統 1.搭配建築物的設計、座向、Low-E 玻璃、通風設計等,可有效降低能源消耗。

    表四 可行性室內空氣淨化技術列表

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 4

    在實際的應用中,空氣污染物必須與光觸

    媒碰撞才能發揮光觸媒的作用,為提高光觸媒

    對揮發性有機污染物的去除作用,由工研院能

    環所開發、技轉舒活健康科技之光觸媒活性碳

    複合濾材【圖十一】,係結合了光觸媒的光催

    化活性,也兼具活性碳的吸附特性,可大幅增

    加空氣污染物與光觸媒的碰撞機率,提高揮發

    性有機污染物的去除率,並經實驗證明可大幅

    降低中間產物的產生,確保在室內空氣淨化應

    用之可靠性。此複合濾材解決了光觸媒無法處

    理瞬間產生高濃度污染物的缺點,增加其應用

    的範圍。相關的效能測試結果,請參見【圖十

    二~圖十四】,測試方法係依據日本 JIS R 1701-1 與國內 CNS15094「光觸媒材料之空氣淨化效能測試法」的效能測試方法,【圖十

    二】為氮氧化物的去除效能測試結果,此濾材

    與其他光觸媒產品最大的優點在於幾乎沒有中

    間產物 -NO2,可免除光觸媒中間產物的疑慮。【圖十三】為乙醛的去除效能測試結果,

    乙醛為香菸燃燒後的代表產物,一般的活性碳

    濾網在吸附飽和後,通常就失去了除臭的作用

    (虛線),此複合濾材在吸附飽和後點燈(使

    用波長為 315-400 nm 之捕蟲燈管,紫外線強度為 1 mW/cm2),可以發現光觸媒可將吸附的乙醛逐步降解,達到空氣清淨的作用。圖十

    四則為甲苯的去除效能測試結果,甲苯為塗料

    與芳香劑中常見的添加劑,由圖中之結果顯示

    光觸媒對甲苯的光催化降解作用優異。

    表六則是採用日本光觸媒製品技術協議會

    之採氣袋 B 法(奈米標章已採用作為〝吸附性材質光觸媒空氣淨化濾網效能測試方法〞)

    所測得之結果,並與另一個市售品牌之結果比

    較,由表中可以清楚看出本產品不管在吸附效

    能(12 次比 2 次 6 倍)或光催化效能(81%比 1.3% 62.3 倍)上皆遠優於市售產品。

    因此除了在改善技術的選擇需要注意外,

    更重要的將是改善技術的「來源」,仿間許多

    標榜光觸媒的產品皆未通過 CNS 的標準測試,效能更是未知,唯有認明具有光觸媒標章

    與奈米標章的產品,並比較其 CNS 標準檢測方法的效能,才能保證消費者不會買到所謂

    型 式 抗 菌 安全性 除 臭 除 塵 分解有機氣體 光觸媒型 ◎ ◎ ◎ △ ◎ 活性碳型 × ◎ ○ ◎ × 靜電濾網型 × ◎ × ◎ × 負離子型 △ △* △ × △ 臭氧型 △ △* △ × △

    ◎:優良,○:佳,△:可,×:不良*:臭氧濃度高時,對人體有害

    表五 空氣清淨技術功能比較表

    0

    20

    40

    60

    80

    0 20 40 60 80

    Removal of CH3CHO (%)

    Rem

    oval

    of H

    CH

    O (%

    ) Paper (w)

    Test piece: PTFE mesh

    Paper (b)

    圖十 光觸媒紙質及 PTFE 濾材對甲醛及乙醛去除功效

    Removal of HCHO and CH3CHO was roughly correlated:CH3CHO can be used as substitute for HCHO

    圖十一 光觸媒活性碳複合濾材實體照片

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 5

    1.3%的產品,消費者所花的一分一毫才有保障。

    四、客運車廂實車改善案例 在本研究中,針對客運車廂的解決手法,

    主要係針對二氧化碳和總揮發性有機污染物來

    設計,採用的方法為:增加換氣系統、安裝光

    觸媒空氣淨化裝置。詳細說明如下:

    換氣系統的安裝位置請參見【圖十五】,

    為避免在雨天時,因為換氣引進外氣的同時會

    將雨水帶入,遂將進氣口安裝在突出於車體頂

    部的頂置型冷氣後側位置,雖然在靜態下測試

    效果不錯,但後來在高速測試下,發現換氣效

    果不彰,主要原因如前所述,因為車輛行駛

    中,外界的高速低壓空氣和內部的風車互相搶

    奪空氣,造成換氣效果不彰,後來雖然多開了

    數個進氣孔,但效果仍然有限。於是在車廂後

    側(廁所排氣位置)增加一組強制排氣風扇,

    換氣時開啟,讓車內形成微負壓,車外的新鮮

    空氣就容易進入,可提高換氣效果。

    經由【表五】的評比以及相關的測試證

    實,光觸媒空氣淨化裝置是目前為止最佳的淨

    化技術,本計畫在選定的車廂內共安裝四組光

    觸媒空氣淨化裝置【圖十六】,一組在空調系

    統的回風口、三組分別位在車廂前半段三個座

    椅下方。受限於車內空間,清淨裝置主要由前

    置濾網(初效濾網)、光觸媒活性碳複合濾

    網、紫外燈管、風扇(回風口無風扇)組成。

    此先期研究計畫將先找出可行方向,後續計畫

    再進行最佳化的設計。

    本次改善的對象為表二中的長程客運車

    廂,改善內容如上所述。CO2 監測項目隨時間變化曲線請參見【圖十七】,因為是測試性

    質,主要在比較有無換氣及開啟空氣淨化裝置

    間的差異,由監測項目隨時間的變化曲線圖來

    圖十四 光觸媒活性碳複合濾材光催化降解甲苯

    氣體反應圖

    圖十三 光觸媒活性碳複合濾材光催化降解乙醛

    氣體反應圖

    圖十二 光觸媒活性碳複合濾材反應器之光催化

    降解 NOx氣體反應圖

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    1.2

    0 1 2 3 4 5 6

    時間 ( hr )

    NO

    x濃度

    ( pp

    m )

    系統供應之NO濃度

    反應器之

    紫外燈開啟

    NOx

    NO2

    NO

    紫外光關閉

    標準氣體關閉

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 180

    50100150200250300350

    4000

    5000

    Initial concentration

    Adsorption equilibrium concentration

    UV light on

    400

    [ CH

    3CH

    O ]

    ( ppm

    )

    Time ( hr )

    0 10 20 30 40 50 600.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    C0 = 144.2 ug/L

    UV light on

    Adsorption equilibrium concentration

    [ Tol

    uene

    ] ( u

    g/L

    )

    Time ( hr )

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 6

    加以說明。先來比較兩次監測的乘客數目,改

    善前為 23 人,改善後為 31 人(中秋節前,全滿),以人數來看,改善後的 CO2 測試負荷量大幅增加,因車內 CO2 的累積與車內乘客人數為正相關。

    圖十七-CO2 濃度變化,監測時間開始是在起站所有乘客坐定後,開始記錄,此時的濃

    度已經超過一般正常情況(300-400ppm),

    車子上路後,濃度快速增加,20 分鐘後,車子抵達另一個停靠站,上來 5 位乘客,因為開門的關係,濃度會下降,隨後快速上升,此時

    換氣裝置已經開啟,但強制風扇未開啟,可以

    看到 CO2 濃度持平,但仍高於 1000ppm,於是再將強制風扇開啟,CO2 濃度明顯下降到1000ppm 以下,中間再將強制風扇關閉,CO2濃度又再上揚,再次開啟,CO2 濃度馬上下降

    測試樣品 比較項目

    舒活健康科技

    光觸媒活性碳濾網

    市售他牌

    光觸媒活性碳濾網

    進料次數 12 次 2 次 起始濃度 89.90ppmv 96.58ppmv 照光 20 小時後濃度 16.79ppmv 95.37ppmv 去除率 81.3% 1.3%

    表六 光觸媒活性碳濾網吸附及分解空氣淨化效能比較表

    檢測結果 檢測項目

    短程客運 中程客運 長程客運第二類室內空

    氣品質建議值

    乘客人數(人) 26 18 22 - 行車時間(分) 100 110 260 - 二氧化碳 CO2 (ppm)

    1362 1350 1328 1000

    一氧化碳 CO (ppm) 4.8 2.9 3.2 9

    甲醛 HCHO (ppm) ND ND 0.09 0.1

    總揮發性有機物TVOCs (ppm) 2.09 1.93 3.95 3

    細菌 (CFU/m3) 215 198 539 1000

    真菌 (CFU/m3) 218 280 238 1000

    懸浮微粒 PM10 (μg/m3)

    25.6 27.5 53 150

    懸浮微粒 PM2.5 (μg/m3)

    10.9 12.5 38.3 100

    臭氧 O3 (ppm)

    0.017 0 0 0.05

    溫度(oC) 22.2 27.7 28.9 15-28 濕度(%) 42 39 33 -

    表二 客運車廂車內空氣品質檢測結果

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 7

    ,證實此系統確實有效降低車內 CO2 濃度。此時,為瞭解在乘客全滿且沒有開換氣裝置

    下,CO2 濃度到底會飆高到多少,我們將換氣裝置和強制風扇全部關閉,只保留原來的空調

    系統,結果可以發現,CO2 濃度一路狂飆,中間兩次開啟換氣裝置,CO2 濃度有兩回的降低和持平現象,但仍無法低於標準要求,證實要

    達到最佳的 CO2 濃度控制條件,以現有的單純換氣裝置仍無法滿足需求,必須增加強制抽

    風設備,或是改進外氣進氣口的裝設位置,以

    提升進氣效率。

    TVOC 的改善結果,在改善前【圖五】,

    頂置型冷氣裝設可控制之進氣

    車尾裝設與進氣系統連動之排氣

    圖十五 客運車廂換氣系統裝置示意圖

    座位底下獨立循環型光觸媒系統三組

    頂置型回風口光觸媒系統一組

    光觸媒空氣淨化模組

    圖十六 客運車廂光觸媒空氣淨化裝置示意圖

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 8

    其初始濃度即超過標準建議值(3ppm),行駛過程中,TVOC 濃度有上升趨勢,但增加幅度約為 1ppm;改善後的情況,因為有加上光觸媒空氣淨化設備,所以在乘客全部上車前,

    初始濃度就由原來 3.5ppm 降到 2.2ppm,已經有相當的淨化效果,使原來已超出標準值的

    TVOC 降至安全的濃度以下。

    但因為受限於該車車體、風管及電路配置

    的位置,回風系統的空氣淨化設備無法有效增

    加光觸媒濾網的面積,座椅下方的光觸媒空氣

    淨化裝置又只能安裝在前段(採樣點位置在車

    子最後方座位)。此次測試發現一相當重要的

    現象,便是人往往是密閉空間內 TVOC 超標的主要污染源,本次靠近採樣點位置有幾位女

    乘客是在林口站時上車,女乘客身上厚重的香

    水味,造成 TVOC 濃度在其上車後快速增加,因為去除裝置主要集中在前段,且回風口

    也在前段,所以 TVOC 濃度會不斷累積,甚至超過 7ppm。由這次的實地監測結果分析,光觸媒空氣淨化系統可以有效降低 TVOC 濃度,但若要解決車內 TVOC 濃度過高的問題,尚須搭配良好的通風系統,並且考量光觸

    媒空氣淨化裝置的安裝位置,不能集中在前段

    或後段,最好依據通風系統,在前後段各裝設

    數組,才能達到最佳的空氣淨化效果。

    總結以上的改善技術及改善前後監測結果

    比較,可歸納出,未來車內空氣品質改善技術

    的研究重點應集中在換氣裝置的安裝位置、安

    裝與運作方式、空氣淨化裝置的設計與安裝位

    置、整車通風系統。研究如何在換氣的同時,

    還能兼顧節能效果,避免因為引進外氣,造成

    空調系統的負荷,而減低冷房效果。車內空氣

    品質全面改善的同時,還能降低能源消耗才是

    未來的技術需求。

    五、結語 以下為本研究計畫的結論以及建議:

    1.客運車廂之 IAQ 問題主要以 CO2 和 TVOC為主:

    經過多次隨車實地監測的結果,確認客運

    車廂的 IAQ 主要污染物,仍以 CO2 和 TVOC為主要對象,CO2 幾乎都在標準建議值(1000 ppm)以上, CO2 的主要來源就是乘客;TVOC 則在標準建議值(3ppm)的邊緣,跟車材有關係,也跟乘客身上散發的味道有密切

    關係。

    2.客運車廂主要的污染源-乘客:

    由 IAQ 的監測項目和不銹鋼鋼瓶採樣後經氣相層析質譜儀來分析,不管是 CO2 或TVOC,可以判定乘客是主要的污染源,所以很難作源頭減量。

    3.改善技術以換氣和空氣淨化裝置為主:

    要解決 CO2 的問題,目前最好的方法還是換氣,透過引進外氣(CO2 濃度約 300 – 400 ppm)可以快速降低 CO2 濃度,但國道客運車輛因為是高速行駛,外氣進氣口的位置和

    設計如果不當,會造成外氣無法有效進入車

    內,影響換氣效率。

    TVOC 的問題則需要依賴空氣淨化裝置,依據各項評比,光觸媒空氣淨化技術是目前各

    項技術中表現最佳者,但因為乘客是不可控制

    的變數,要達到好的空氣淨化功效,除使用好

    的光觸媒空氣淨化裝置外,還必須要依據通風

    圖五 長程客運 TVOC濃度變化曲線圖

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00

    時間(hh:mm)

    TVO

    C 濃

    度(p

    pm)

    TVOC

    TVOC 建議值

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月

  • 9

    系統,選擇最佳的擺放位置,才能發揮最佳的

    空氣淨化效果。

    4.本研究係以密閉車廂的空氣品質作為分析與改善的依據,日後將擴展其成果至其他室內

    的密閉空間與公共場所,研究如何將傳統的

    與創新的 IAQ 技術,應用到醫院、飯店、學校、百貨商場 ...等環保署規定的指定場所, .以改善場所的室內空氣品質,還給國人舒適健康的工作與生活環境,提升國人的

    生活品質與國際競爭力。

    5.在本研究過程中,曾對乘客發出千封市場問卷調查,意外發現:乘客對車內空氣品質的

    需求非常渴望,大多數乘客(70%以上)並願意額外支付 5%的票價漲幅。由此觀之,IAQ 創新服務營運模式將是 IAQ 業者未來可以著手規劃施行的可能選項之一,這也意

    謂著 IAQ 商機的潛在利益源頭,已開始轉向為針對顧客對 IAQ 的需求,如何能提出配套的“IAQ 全面整合解決方案”,包括診斷、處方、治療與預防...。(日後有機會將專題報導 IAQ 創新服務營運模式的主題)。

    6.在下期的討論中,將以“病態綠建築的空氣污染商機 — 室內空氣品質改善案例與相關法律”為主題,向大家報告國內外關於室內

    空氣品質的相關法律與改善案例,敬請期待

    並賜予批評指教。

    六、致謝 本研究承經濟部技術處 SBIR 計劃贊助,

    並獲工研院能環所與台北科技大學相關研發人

    員參與協助。特此致謝。

    七、參考文獻 1.室內空氣品質診斷技術

    郭廷威、黃正中 (中華水電冷凍空調月刊,2007 年第 9 期,80~88 頁)

    2.室內空氣品質全面整合方案

    郭廷威、黃正中(中華水電冷凍空調月刊,

    2007 年第 7 期,78~92 頁)

    3.病態綠建築的空氣汙染危機

    郭錫文(中華水電冷凍空調月刊,2007 年 第 5 期,70~79 頁)

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30

    時間(hh:mm)

    CO

    2濃度

    (ppm

    )CO2

    IAQ建議值

    圖十七 CO2濃度變化曲線圖

    中華水電冷凍空調設備資訊網 http://www.tpetube.com.tw

    中華水電冷凍空調月刊96年12月