學校室內空氣品質管理
文:國立台北科技大學環境工程與管理研究所 曾昭衡博士
圖:周玉珍校長
1. 室內空氣污染來源
每人每天約90%的時間處於室內環境之中,當室內空氣品質不良時,易使人體感覺到不舒服、不健康、降低工作品質及學習效率。室內空氣污染物有固體污染物如懸浮微粒(PM); 氣體污染物如二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、揮發性有機污染物 (VOCs)、甲醛 (HCHO)等; 生物性污染物如懸浮在空氣中的各種細菌、真菌等。室內空氣污染主要來自於以下各室內污染源:
(1). 室外污染空氣: 都市的空氣污染容易進入到室內環境,甚至使污染物濃度不斷累積於室內,如車輛排放的廢氣。
(2). 室內燃燒源: 來自熱水器或鍋爐, 烹煮如炒菜或油炸的油煙, 及燃香(如:蚊香、拜香)等行為,在燃燒過程中所產生的廢氣。
(3). 家具及建材: 主要來自裝潢板材、黏著劑、塗料所產生的揮發性有機污染物、甲醛之逸散。
(4). 電子電器: 各種電器產品如雷射印表機、影印機、電腦等,新拆封或使用發熱時,多少都會逸散揮發性有機污染物。此外,
雷射印表機、影印機及臭氧空氣清淨機也會逸散無色無味的臭氧。
(5). 消費性產品: 顏料塗料(如修正液、簽字筆、白板筆、快乾膠)及環境清潔產品(如清潔劑、芳香產品、殺蟲劑、消毒劑)的使
用,導致室內環境逸散大量的揮發性有機污染物。
(6). 生物污染物: 主要來自於毛髮、皮屑、花粉、微生物、真菌、細菌、塵螨等。經常存在於潮濕(高相對濕度)及通風較差的環
境中,並可以經由通風空調系統散播至室內環境。
(7). 通風不良: 為了節約能源,避免室外冷熱空氣影響室內溫度,常儘量減少開窗,中央通風系統也未引入足夠的戶外新鮮空
氣,此時人呼吸時排放的二氧化碳,及其他的室內空氣污染物將會累積而不易排出。
學校教室的室內空氣污染會因其使用特性及周邊環境特性的差異而有所不同。國內教室常見的空氣污染有採用自然通風者引入室外污染空氣、關窗時(如冬天或有空調者) 二氧化碳過高、桌椅櫃等眾多木製建材逸散有機污染物、教室鄰近廁所或廚房、及其他行為所導致之污染物等等,皆為學校室內空氣污染之特徵。學校常見的室內空氣污染源分述如下:
(1). 周邊環境: 學校室內空氣品質與外在環境有重要關連。學校緊鄰交通要道、機場、車站、廟宇、工業區、養殖場等,則外在
揚塵或臭味常影響校區。教室若採取關閉窗或用密閉窗,以減少噪音、粉塵或臭味的影響,常導致室內通風換氣不佳,反而
使二氧化碳濃度上升。
(2). 建物設計: 東西面開窗教室,由於日照直射造成室內照度分佈不均,採窗簾或百葉遮蔽,或非面對常年風向、或室內窗戶開
口不足等,均導致室內換氣效果較差。
(3). 教室空間: 採共同天井中庭、較封閉之活動區域者,自然通風效果不足。室內有用水區域或廁所鄰近教室時,教室容易形成
潮濕環境或有臭味影響,亦導致室內細菌、真菌濃度較高。
利用植栽減少懸浮微粒及不良氣體進入教室,改善室內空氣品質
2.室內空氣品質管理法
行政院環境保護署於2005年12月30日公告「室內空氣品質建議值」,其內容包含二類管制對象(對室內空氣品質有特別需求場所及一般大眾聚集的公共場所及辦公大樓)及9項空氣污染物質(一氧化碳、二氧化碳、臭氧、總揮發性有機污染物、甲醛、懸浮微粒PM10、懸浮微粒PM2.5、細菌、真菌)及溫度。另「室內空氣品質管理法」草案於2008年11月9日送請立法院審查,於2011年11月08日經立法院三讀通過,使我國成為世界上繼韓國外,第二個將室內空氣品質管理立法推動的國家,將過去室外大氣管制為主的空氣污染防制,延伸至公共場所室內空氣品質的管理。
環保署將逐批公告應符合室內空氣品質標準的室內公共場所,其中室內空氣品質管理法第六條第八款即包含學校教室、圖書室、實驗室、表演廳、禮堂、展覽室、會議廳室等校園中常見場址,經公告之場所環保機關將不定期進行稽查。經稽查檢測不符標準者,將通知限期改善,屆期若仍未完成改善者,將依法處公共場所所有人、管理人或使用人新臺幣5萬元以上25萬元以下罰鍰。此外,環保機關也將要求公共場所於改善期間,應在該場所入口明顯處公布室內空氣品質不合格正在改善中的標示,讓進出民眾瞭解其室內空氣品質之狀況。對於一些公眾聚集量大、進出量高或對空氣品質有特殊需求之公共場所,將進一步要求應設置自動監測設施,連續監測室內空氣品質,其監測結果亦應即時公布於該場所內或入口明顯處,供民眾瞭解。
在未來一年內,環保署將陸續完成訂定室內空氣品質管理法施行細則、室內空氣品質標準、檢驗測定管理辦法、專責人員設置管理辦法、逐批公告公共場所、罰鍰額度裁罰準則等相關子法,建立室內空氣品質管理改善輔導平台,同時辦理室內空氣品質管理專責人員培訓課程及相關宣導說明活動等工作。國內各中小學尤須注意相關法規進度且提早因應以落實室內空氣品質管理。
教室與馬路間的空間,利用植栽隔絕不良氣體進入教室
3. 學校室內空氣品質自主管理
「室內空氣品質管理法」草案,包括要求各類場所執行自主管理,並彙整分析場所污染特性以撰寫室內空氣品質自主管理計畫,藉由書面及實務管理之相互配合,達自主管理之目的。環保署已發展一套『公共場所室內空氣品質自主管理計畫』制度,供各類型公共場所平時推動自主管理。而教育部環保小組為了維護校園內良好之室內空氣品質,以確保師生之教學及學習環境安全與健康,於「97年度校園室內空氣品質自主管理推行與學童健康校應評估計畫」中,參考我國環保署的自主管理制度,美國環保署的IAQ Design Tools for Schools制度、加拿大的Tools for Schools Action Kit for Canadian Schools與南韓的IAQ Management in Elementary School Classrooms in South Korea等國外經驗,制訂了「校園室內空氣品質自主管理計畫書」,藉由推動校園室內空氣品質自主管理,協助各中小學(含幼稚園)瞭解該校之室內空氣品質現況與特性,找出潛在室內空氣污染源,並提擬室內空氣品質改善計畫。
校園室內空氣品質自主管理計畫書係由校園室內空氣品質自主管理記錄表、室內空氣品質改善管理計畫書、及室內空氣品質檢測數據等文件集結而成。校園室內空氣品質自主管理紀錄表清冊內容,包括六項細目:1. 專責人員設置(C01專責人員基本資料表)、2. 填寫場所基本資料(C02校園名稱及建築物基本資料)、3. 第一階段—初步篩選 (H01校園建築物使用狀況清查表)、4. 第二階段—細部查核 (B01室內裝修材料基本資料描述、S01空調系統查核紀錄表、S02空調水系統查核紀錄表、S03污染物來源查核紀錄表、S04室內空氣品質管理方針及管理執行計畫檢核)、5. 其他室內空氣品質相關聯繫清單 (D04室內空氣品質管理相關人員及單位聯繫清單)、6. 附件 ( C01A: C01所提之室內空氣品質管理專責人員認證文件、S04A: S04室內空氣品質改善管理計畫書、 B02: 室內空氣品質檢測計畫及結果)
『校園室內空氣品質自主管理記錄表』設計為兩階段填表,第一階段為校園建築物使用狀況清查,第二階段為校園建築物列管對象室內空氣污染源診斷,藉由淺顯易懂之填寫內容及提擬優先改善計畫方式,除了減輕校園室內空氣品質自主管理專責人員之負擔,更能使日後校園室內空氣品質自主維護管理施行能更為順遂及落實。第一階段初步篩選之目的,為考量校園室內空氣品質自主管理專責人員對於校園室內空氣品質自主管理記錄表之可讀性及可填寫性,於較短時間及較有效率的方式下,清查校園內多棟建築物的使用狀況,並依據本表篩選機制篩選使用率高且室內空氣污染對於使用之師生有健康危害疑慮之建築物,列為後續室內空氣品質優先管理及改善對象,即針對主要問題建築物進行後續深入污染源診斷及調查,以提供有效之室內空氣品質改善管理措施。本表之評估項目因子為影響校園室內空氣品質之直接原因及間接影響因子,包含使用狀況、室外背景環境、室內污染源與室內通風換氣等四部份。再依各分類項目之權重項目及其權重分數計算各建築物之調查項目總積分,總積分愈高者代表其污染程度相對於其它建築物嚴重,將列為優先管理及改善對象。第二階段為上階段校園優先管理建築物之室內空氣污染源診斷(含空調系統診斷)及改善對策擬定。將第二階段室內空氣污染源診斷表格與第一階段校園建築物使用狀況清查表單集結成冊,建立完整之校園室內空氣品質自主管理紀錄表清冊。
「校園室內空氣品質自主管理紀錄表」之表格填寫內容與資料,僅提供各校釐清污染來源以進行室內空氣品質自主管理之用,並不作為未來室內空氣品質良窳之查核依據;未來室內空氣品質之管制或查核,將以各校場所進行室內空氣品質檢測後,是否能符合學校場所室內空氣品質標準為主要查核與管制依據。而建立完善的自主維護管理制度,有助於確保符合空氣品質濃度標準。
利用植栽減少懸浮微粒及不良氣體進入學校
4. 室內空氣品質改善
永續維持良好的室內空氣品質基礎建立於建築或裝修工程階段,除了考量節能、省水、採光等綠建築環保要求外,亦應考量降低戶外及室內空氣污染,乾淨的戶外空氣污染,可提供新鮮的室內空氣,是解決室內空氣污染問題的不二法門。室內空氣污染控制方法,依優先順序為:(1). 建築裝潢設計、(2). 源頭減量管制、(3). 加強通風換氣、(4). 空氣清淨設施、(5). 其他配合措施,詳述如下:
(1)建築設計及空間配置: 當建築或裝潢設計階段將室內空氣品質要求納入考量,將來若遇到室內空氣污染問題時,解
決起來將事半功倍。其包含校園環境及教室環境之設計(選址、座向、棟距、室內流場、隔間、開窗)、空調設計、裝
潢設計(選用綠建材標章之建材)。減少使用高隔板或隔間、開窗位置考慮周遭之空氣污染、高污染源(如影印室, 廚
房, 垃圾間)集中設置,並設獨立換氣及過濾設施、避免過度裝修等,均有利於減少室內空氣污染物累積及室內通風換
氣。
(2)源頭減量管制: 主要為移除污染源(如禁煙、祼露地植草)、以較無危害性的物質替代高污染的物質(如以水性顏料替
代油性顏料)、藉設計或修改軟硬體來減低排放(如集中污染源於獨立抽風或加強通風處、油煙以風管引至屋頂高處排
放)、藉由改變行為「減低排放」或「減低暴露」(如在板擦盒中打板擦避免粉筆灰飛散)、及綠色消費(如購買環保標
章的消費性產品以避免有毒物質的釋放)。
(3)加強通風換氣: 將室內髒空氣抽出,且引進乾淨空氣於室內,以稀釋室內空氣污染降至可容許的濃度。室內外空氣
流通是供應充足氧氣及減少二氧化碳的唯一方法。室內通風換氣形式常見的有自然通風法(門窗)、機械通風法(空調)
、局部換氣法(抽風機)、及正負壓換氣法。各種通風換氣形式之優缺點如表1所示。
表1. 各種通風換氣形式之優缺點
通風換氣形式 |
原理 |
優點 |
缺點 |
自然通風法 |
利用窗戶、門及其他通氣孔來換氣 |
最經濟環保 |
(1). 增加室內空調能源消耗 (2). 當室內因阻隔而空氣不易流動之房間,仍需藉強制換氣來改善 |
機械通風法 |
藉空調設備將污染物抽出而換氣,用新鮮空氣稀釋室內污染空氣 |
可快速移除室內污染物 |
(1). 換氣次數太高,電費也相對提高 (2). 部份空調設備易衍生細菌、黴菌等空氣污染問題 |
局部換氣法 |
針對污染源位置,設置小型抽風設備, 必要時處理後排放 |
對於局部高污染空間或場所的室內污染物移除效果佳 |
不利於已擴散至空間或場所之污染物移除 |
正負壓換氣法 |
空氣會由正(高)壓處流向負(低)壓處 |
防止污染物向外(內)擴散
|
(1). 需獨立於其他空間之外 (2). 所集中或收集的污染氣體需經過處理後再排出 (3). 設置成本相對於其他通風換氣形式高 |
此外,通風空調系統及冷卻水塔需特別注意定時定期的清潔維護與保養,如入風口設置濾網,定期清潔或更換空調濾網、保持通風管道清潔,如以人工或機器清潔風管。冷卻水塔例行消毒、清洗和去污,避免使空調系統或冷卻水塔成為微生物生長的寄宿環境,而藉由空調系統傳播到室內。
(4)空氣清淨設備: 藉由空氣清淨機循環過濾清除空氣中的甲醛、一氧化碳、揮發性有機物及懸浮微粒。常見的空氣清淨技
術,包含過濾集塵型(須定期更換濾網)、活性碳吸附型(須定期更換濾材)、光觸媒型、負離子型、臭氧型(因臭氧是污染物,
應避免使用)、及複合型。選擇空氣清淨設備須考量欲去除之污染物、場所類型、及使用空間之坪數,選擇合適之空氣清淨
機型。如幼稚園主要擔心真菌、細菌及其他過敏原,故可用高效濾網(HEPA)功能的機型。
(5)其他配合措施: 如車庫、室內游泳池的鍋爐等燃燒處,須設CO偵測警告器以提供危害預警、使用個人防護如口罩、適當的
室內外植栽等措施。
校園室內場所之空氣品質維護,有賴正確的宣導教育以建立共識,建立並推動室內空氣品質管理制度,有效辨識及改善校園室內空氣污染源,才能提供良好的學習環境, 保障師生的身體健康。