職業(yè)衛(wèi)生工程通風(fēng)治理

職業(yè)衛(wèi)生工程/通風(fēng)治理長榮大學(xué)職業(yè)暨環(huán)境與食品安全研究中心主任中國勞工安全衛(wèi)生管理學(xué)會(huì)理事長張振平博士12學(xué)經(jīng)歷簡介學(xué)歷成大環(huán)工系畢臺(tái)大公衛(wèi)所碩士臺(tái)大環(huán)境衛(wèi)生所博士經(jīng)歷專職臺(tái)北市政府勞工檢查所技正（8年)勞委會(huì)勞工安全衛(wèi)生研究所組長（18年）兼職臺(tái)科大、中山醫(yī)大、中國醫(yī)大副教授衛(wèi)福部疾病管制署咨詢委員(迄今)CNS安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)起草委員(迄今)教育部實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生評鑒委員(迄今)前言主要的目的危害缺氧化學(xué)性危害因子火災(zāi)爆炸目的提供新鮮空氣稀釋濃度稀釋及排出溫、濕度調(diào)節(jié)3雪山隧道-臺(tái)北到宜蘭13km4整體換氣整體換氣又稱稀釋通風(fēng) 污染物擴(kuò)散后稀釋(低于容許濃度)

排除污染物5局部排氣局部排氣(Localexhaustsystem)

污染物未擴(kuò)散之前利用吸氣氣流局部性予以捕集處理合乎法規(guī)排放標(biāo)準(zhǔn)排放至大氣6使用時(shí)機(jī)整體換氣污染物毒性低、濃度低(量少)污染源分布廣泛污染物進(jìn)入空氣速度慢且均勻作業(yè)人員呼吸帶離污染源較遠(yuǎn)局部排氣污染物毒性高、濃度高(量多)污染源分布面積小污染物進(jìn)入空氣速度快且無一定規(guī)律作業(yè)人員呼吸帶離污染源較近擬回收廢氣中有用物質(zhì)78概說-

-有害物依健康風(fēng)險(xiǎn)分類危害低等，長時(shí)間暴露于低濃度不造成不適或抱怨；短時(shí)間暴露于較高濃度不造成累積性健康危害；瞬間大量吸入不造成無法回復(fù)的健康危害。Ex.厭惡性粉塵(惰性粉塵)危害中低等，長時(shí)間暴露于低濃度不造成累積健康危害，但使部分勞工刺激不適；短時(shí)間暴露于較高濃度不造成無法回復(fù)的健康危害，但使勞工嚴(yán)重困擾；瞬間大量吸入不排除造成無法回復(fù)的健康危害的可能性，但即使是較嚴(yán)重的案例，致命機(jī)率（包括間接致死）仍低。危害中等，長時(shí)間暴露于低濃度環(huán)境，可能造成累積健康危害；短時(shí)間暴露于較高濃度，可能造成無法回復(fù)的健康危害；瞬間大量吸入時(shí)，可能致命（包括間接致死）。Ex.游離二氧化硅粉塵危害最高，法規(guī)或規(guī)范建議應(yīng)避免勞工吸入。長期暴露于低濃度環(huán)境或短時(shí)間暴露于較高濃度時(shí)，可能致癌、永久損害生殖系統(tǒng)或臟器功能，甚至致死。EX-Beneze9概說--有害物依健康風(fēng)險(xiǎn)分類(續(xù))危害低等危害中低等危害中等危害最高整體換氣局部排氣過濾循環(huán)密閉作業(yè)10概說--依有害物運(yùn)動(dòng)特性分類>5m/sec：與高速氣體流動(dòng)、體積瞬間膨脹、產(chǎn)生不可控制之大量氣相物質(zhì)與熱的意外化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，是最難控制的樣態(tài)。作業(yè)中常見現(xiàn)象是爆炸、沖擊、壓力容器放泄、高速噴射或拋射。常見案例是鋁材爆炸熔接、粉體袋裝(如水泥或石灰)、回轉(zhuǎn)拋射制程(如砂輪機(jī)研磨)、沖擊霧化制程(如噴漆)、容器釋壓(如高溫滅菌鍋)0.5-5m/sec：與中等速度空氣流動(dòng)、劇烈相變化、產(chǎn)生大量氣相物質(zhì)與熱的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，作業(yè)中常見現(xiàn)象是可控制的燃燒與沸騰、快速加熱、中速噴灑或拋射。常見案例是電焊(高熱熏煙)、蒸汽沸騰、烹調(diào)油煙、板擦拍打、拋砂篩選、燃?xì)馀懦龅?.05-0.5m/sec：與緩和的相變化、不同相之間的過飽和溶解、產(chǎn)生較少氣體與熱的溫和化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，作業(yè)中常見現(xiàn)象是高速揮發(fā)、中低速加熱、低速拋射、低速相分離。常見的案例是香精油燈、半濕式摩擦攪拌、超音波霧化、電解電鍍制程等0+-0.05m/sec：中低速揮發(fā)、純粹的濃度擴(kuò)散、緩慢的蒸發(fā)等幾乎無速度的空氣有害物發(fā)生過程。整體換氣裝置種類自然換氣風(fēng)力換氣溫差換氣氣體擴(kuò)散機(jī)械換氣排氣式供氣式排供氣并用溫差換氣11通風(fēng)動(dòng)力(自然力)溫度密度流風(fēng)力壓力差擴(kuò)散凡得瓦耳力121.排氣方式利用抽氣動(dòng)力將室內(nèi)有害空氣污染物或廢熱抽出而形成負(fù)壓狀態(tài)，新鮮空氣則由廠房開口(如門、窗等)自然進(jìn)入。(排出的有害空氣污染物或廢熱直接利用室外自然風(fēng)予以稀釋擴(kuò)散) (污染物產(chǎn)量小且毒性較低的有機(jī)溶劑作業(yè)場所，粉塵作業(yè)環(huán)境較不適合。)132.給氣方式利用動(dòng)力將室外新鮮空氣導(dǎo)入作業(yè)環(huán)境中，使室內(nèi)形成正壓狀態(tài)，將室內(nèi)空氣污染物藉由廠房的開口溢出而降低污染。

(亦可調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕條件)143.給排氣并用方式氣方式利用動(dòng)力將室外清凈空氣由作業(yè)環(huán)境中(1)未受污染區(qū)導(dǎo)入，(2)經(jīng)過操作者位置后再向污染源所在(3)污染區(qū)移動(dòng)，帶走污染物并排放至室外。

(給排氣口盡量配置在相對一邊，不可太接近而使新鮮空氣造成短流。)1516有害物在通風(fēng)作用下之質(zhì)量質(zhì)量不滅定理產(chǎn)生量(或增加量)-排除之量

=作業(yè)場所變化量

(GΔt+QCinputΔt-QCΔt=VΔC) G:產(chǎn)生速率(mg/min) Q:換氣量(m3/min) Cinput:隨空氣進(jìn)入之污染物濃度(mg/m3) C:作業(yè)環(huán)境污染物濃度(mg/m3) V:作業(yè)環(huán)境大小(m3)方程式之解(或濃度在不同時(shí)間變化量)17換氣量對濃度衰減之影響18特定時(shí)間內(nèi)欲達(dá)某特定濃度Q=2(m3/min)Q=5(m3/min)Q=20(m3/min)19未來現(xiàn)場可能遇到問題(1)某體積為120立方公尺之車間在8:00AM開始工作，廠內(nèi)有害物產(chǎn)生速率為每分鐘0.02公斤，而且換氣設(shè)施以每分鐘20立方公尺進(jìn)行換氣。請問在8:30AM時(shí)，有害物濃度為每立方公尺多少毫克？(2)如果9:00AM接到告知安監(jiān)機(jī)構(gòu)將在9:15AM到廠檢查，因此車間立刻停止生產(chǎn)但換氣設(shè)施繼續(xù)運(yùn)作，請問需立即以多少換氣量來進(jìn)行換氣，才可在9:15AM及時(shí)達(dá)到容許濃度？(假設(shè)有害物容許濃度為50mg/m3)20濃度變化情形9:159:0021整體換氣裝置性能需考慮流場模式使用時(shí)需考慮安全系數(shù)清除時(shí)間與V/Q成正比(V:空間體積)G(m3／min)＝w/M.W.×24.45×10-3Q

風(fēng)量G

污染物產(chǎn)生量C

理想濃度Co

外氣中之濃度W

每分鐘消耗量MW

分子量22法令規(guī)定(臺(tái)灣)整體換氣設(shè)施規(guī)則氣積換氣量＜-14.20.414.2-28.30.328.3>0.14有機(jī)溶劑中毒預(yù)防規(guī)則每小時(shí)消費(fèi)量（公克）×系數(shù)系數(shù)0.30.040.01鉛中毒預(yù)防規(guī)則每分鐘1.67立方公尺基本要求：低于暴露限值23ACHACH:AirChangeperHour每小時(shí)換氣次數(shù)，即換氣率。也就是某房間(容積V)內(nèi)的空氣，每小時(shí)被換氣系統(tǒng)提供新鮮空氣所置換次數(shù)，單位為1/小時(shí)或1/hr。ACH=Q/V*60(Q:m3/min，V:m3)24ACH算法每分鐘空氣被置換次數(shù)(1/min，次/min)Q(m3/min)/V(m3)每小時(shí)換氣次數(shù)(將a結(jié)果乘上60即是換算成每小時(shí)次數(shù))ACH(1/hr，次/hr) =Q(m3/min)/V(m3)*60(min/hr)

25工業(yè)通風(fēng)在負(fù)壓病房應(yīng)用26負(fù)壓病房之通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)壓狀態(tài)與負(fù)壓大小ACH有利于污染物排除之流場設(shè)計(jì)(why?)人員操作安全性能需求硬件設(shè)計(jì)該如何達(dá)到上述需求呢？27負(fù)壓隔離病房理想配置圖考慮前述負(fù)壓(采用過量排氣的設(shè)計(jì))、有利流場以及相對位置。房門橫跨墻面的排氣口水平進(jìn)氣口Qin0.2QinQout=1.2Qin排氣口通往HEPA28inoutV1V2V2’V1’V1=V2V1’<<V2’A=4πR2Q=60AV29局部排氣裝置基本組成30局部排氣(8/27)實(shí)際使用的包圍式氣罩一般包圍式氣罩 密閉手套箱31局部排氣(7/27)實(shí)際使用的外裝式氣罩側(cè)吸式：須搭配有害物擴(kuò)散上升速度下吸式：對傾向落下的有害物效果最佳接收式：最適合熱上升的有害物32局部排氣(9/27)實(shí)際使用的包圍式氣罩（排氣柜）33局部排氣(10/27)吹吸式氣罩只有吸 過渡模式 強(qiáng)抽模式34概說前人為降低側(cè)風(fēng)影響所作的氣罩改良

四面開啟 一面遮蔽 兩面遮蔽 三面遮蔽 近似四面遮蔽外裝式氣罩擋板氣罩雙擋板氣罩三擋板氣罩包圍式氣罩

氣罩懸吊安裝于墻面安裝于屋角氣流亭排氣柜×35氣簾技術(shù)(3)氣簾輔助排氣方法之概念正面氣簾右側(cè)氣簾左側(cè)氣簾污染源接收型(外裝式)氣罩污染控制空間工作臺(tái)背墻QHQA工作臺(tái)QC36流場特征(2)數(shù)值模擬結(jié)果37確認(rèn)能捕集顆粒微小的氣膠后，以簡易方式制備顆粒大、慣性大且缺乏浮力的冰冷氣膠，導(dǎo)入控制空間，以考驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組合的極限捕集能力。3839透氣帷幕實(shí)驗(yàn)（使用SF6均勻釋放器）器材架設(shè)用于消減側(cè)風(fēng)影響之紗網(wǎng)帳棚六氟化硫分析儀風(fēng)速計(jì)85cm175cm350cm350cm4041氣簾式氣柜立體示意圖

42面速度無一定規(guī)范，而且排煙柜因人員操作、人員在周圍走動(dòng)、柜門移動(dòng)、排煙柜本身等因素產(chǎn)生不穩(wěn)定的氣流，使得面速度難以維持。在過去臺(tái)灣規(guī)定中曾要求面速度之大小，如下表:控制風(fēng)速與勞工暴露并無直接相關(guān)，目前臺(tái)灣法規(guī)已刪除，但可作為設(shè)計(jì)參數(shù)。43面速度測試(FaceVelocityMeasurement)

44氣罩性能評估包圍型氣罩之控制風(fēng)速為氣罩開口面劃分為16個(gè)等面積，每一個(gè)等面積中心點(diǎn)風(fēng)速中最小者，為該氣罩之控制風(fēng)速。外裝型氣罩為距離罩最遠(yuǎn)距離之污染有害物作業(yè)位置之風(fēng)速。局部排氣裝置開始使用時(shí)測定各氣罩之控制風(fēng)速，使用一段時(shí)間后再予以測定各氣罩之控制風(fēng)速，與前者比較，以了解其性能狀況示蹤氣體(tracegas)引進(jìn)保護(hù)系數(shù)釋放氣體量測外側(cè)濃度說明ASHRAE-1004528.5in(0.72m)10in(0.26m)SF6N2OQtotal

=14L/minQindividual

=1.56L/minVindividual=4.5cm/ssashP1P2P3P4P5P6依照EN14175-3測試方法制造之SF6Ejector30mm

3.EN14175Fumecupboards-Part3:Typetestmethod46FumeHood(固定風(fēng)量)VentilatedEnclosureLaminarFlowBoothSlotExtractHoodBiosafetyCabinet局部抽氣罩80-120fpm(0.4-0.6m/s)60-80fpm(0.3-0.4m/s)80-120fpm(0.4-0.6m/s)Slot風(fēng)速大于1m/s中心點(diǎn)風(fēng)速大于0.5m/sPackageBooth負(fù)壓?VentilatedFunnelIsthatcorrect?47環(huán)型氣罩之應(yīng)用48層流亭LFBLaminarFlowBooth

VS

外裝式氣罩4950工程改善之氣罩設(shè)計(jì)(1)局部排氣氣罩設(shè)計(jì)考慮局部排氣氣罩設(shè)計(jì)需考慮欲捕集污染物之特性。具高溫或較小之粉塵，宜設(shè)置上吹式氣罩。若粉塵顆粒較大，則需考慮其逸散方向與重力問題，宜設(shè)置側(cè)吸式氣罩。說明51工程改善之氣罩設(shè)計(jì)(2)氣罩型式?jīng)Q定氣罩開口大小應(yīng)具有吸引全部污染物之功能，并使吸氣氣流之方向與污染氣流之方向一致。氣罩開口之外緣設(shè)置凸緣時(shí)，可防止非污染物之空氣流入且具有獲得較大風(fēng)速之優(yōu)點(diǎn)；不論何種型式之氣罩應(yīng)盡量設(shè)置凸緣，可減少氣罩外形成亂流而增加氣罩壓力損失。外裝式和接收式氣罩開口面之吸氣氣流速度應(yīng)盡量使之分布均勻，必要時(shí)亦可設(shè)置擋板或?qū)эL(fēng)板防止氣罩周圍亂流影響，造成污染物逸散。說明525354工程改善之氣罩設(shè)計(jì)(3)氣罩性能評估勞工暴露評估局部排氣裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分別于勞工呼吸帶采樣測定，比較二者差異，以評估其工程控制性能。氣罩外測濃度測定氣罩外測濃度稱為抑制濃度，比較運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)濃度，以評估其工程控制性能?？刂骑L(fēng)速控制風(fēng)速為氣罩有效捕集進(jìn)入氣罩，所需要的最小風(fēng)速，又稱捕集風(fēng)速。

方法55高溫工程改善(1)環(huán)境規(guī)劃輔以整體換氣改善現(xiàn)場高溫問題廠區(qū)內(nèi)流場混亂，將高溫區(qū)域之熱氣帶往場區(qū)各處。重新為該事業(yè)單位規(guī)劃現(xiàn)場整體換氣，以適當(dāng)氣流走向，提高排熱效能。說明56防塵工程改善(1)以局部排氣改善現(xiàn)場粉塵問題

鑄鐵修整區(qū)或拋光區(qū)未考慮粉塵逸散之慣性現(xiàn)象，以工業(yè)用風(fēng)扇協(xié)助卻無法有效捕集粉塵，造成嚴(yán)重非規(guī)律性逸散。氣罩開口正對研磨粉塵逸散之慣性方向，并應(yīng)加裝導(dǎo)管協(xié)助粉塵之有效捕集與排除。說明57防塵工程改善(2)以局部排氣改善現(xiàn)場粉塵問題

粉體攪拌等易產(chǎn)生粉塵顆粒之作業(yè)，可于攪拌桶開口處設(shè)置一側(cè)吸式氣罩，提高捕集效率。說明58粉塵工程改善(3)以加裝集氣罩并調(diào)整風(fēng)量以改善粉塵問題

爐石粉太空包裝作業(yè)區(qū)將原有設(shè)計(jì)送料管線延長，導(dǎo)致抽氣量不足，爐石粉下滑于太空包時(shí)，未能適當(dāng)回收粉塵，而逸散于作業(yè)環(huán)境當(dāng)中。建議應(yīng)先調(diào)整導(dǎo)管風(fēng)速達(dá)后，測試開口風(fēng)量達(dá)到400-500cfm，再進(jìn)行管線修正或再加裝集氣罩。說明59有機(jī)溶劑逸散工程改善以局部排氣改善現(xiàn)場有機(jī)溶劑逸散問題事業(yè)單位機(jī)臺(tái)使用有機(jī)溶劑作業(yè)，惟未加蓋或設(shè)置局部排氣裝置，有機(jī)溶劑異味顯著。建議各顏料桶與有機(jī)溶劑桶上方加裝局部排氣設(shè)備，統(tǒng)一由廠房后方收集過濾后排出。說明60工程改善之氣罩設(shè)計(jì)案例60狀態(tài)地點(diǎn)中子成型區(qū)說明1.粉塵微粒粒徑：1.5mm以下2.需以高壓空氣清除模具，致粉塵濃度增加為原來2倍3.局部排氣裝置，氣罩開口位置設(shè)計(jì)不當(dāng)4.風(fēng)扇裝設(shè)方式造成擾流影響，致捕集效果不佳5.一個(gè)風(fēng)管位置同時(shí)有三支以上岐管61工程改善之氣罩設(shè)計(jì)案例(Cont.)考慮1.粉塵粒徑較小2.開模時(shí)之高溫影響致使多數(shù)粉塵向上逸散建議1.將氣罩設(shè)計(jì)變更為右圖設(shè)計(jì)2.拆除風(fēng)扇，避免作業(yè)區(qū)之氣流朝下，不利粉塵之捕集3.修正岐管角度設(shè)計(jì)如下圖62主要改善項(xiàng)目：排氣管線規(guī)劃問題：CNC加工區(qū)各機(jī)都使用單獨(dú)排氣泵浦，各排氣裝置功能有限，且排氣至同一主排氣管,形成擾流,應(yīng)重新設(shè)計(jì)。改善建議：1.CNC加工區(qū)應(yīng)使用一個(gè)主要抽風(fēng)機(jī)，重新配置各排氣導(dǎo)管，依需要配置不同風(fēng)量。.挑選適當(dāng)材質(zhì)之導(dǎo)管，并配合管內(nèi)流速設(shè)計(jì)，避免管線噪音。

現(xiàn)場改善案例63錯(cuò)誤設(shè)計(jì)錯(cuò)誤設(shè)計(jì)改善建議：＊每座油霧收集器所需風(fēng)量：8.3m3/min＊總最大所需風(fēng)量=8.3*4=33.2CMM

＊采用12吋管線以避免管線噪音現(xiàn)場改善案例(A-2)64主要改善項(xiàng)目：局部排氣設(shè)備管線配置該作業(yè)場所之局部排氣系統(tǒng)因分多次施工，未能有完善之規(guī)劃，不僅管線交錯(cuò)復(fù)雜也有錯(cuò)接之狀況發(fā)生，可能因此導(dǎo)致抽氣效能無法完全發(fā)生功效，將現(xiàn)有局部排氣設(shè)備與管線重新配置，以達(dá)到最佳效果。現(xiàn)場改善案例(D)65一、針對該作業(yè)環(huán)境，將現(xiàn)有之區(qū)域劃分為人員作業(yè)區(qū)與儲(chǔ)槽區(qū)，兩邊分由一組5HP之抽風(fēng)機(jī)座為主要排氣風(fēng)機(jī)，另由一組15HP之風(fēng)機(jī)作為主要吸引前述兩組系統(tǒng)之排氣與空氣清凈系統(tǒng)所產(chǎn)生阻抗。

二、設(shè)計(jì)時(shí)依現(xiàn)場環(huán)境以最短距離作為規(guī)劃目標(biāo)，生產(chǎn)線區(qū)之各風(fēng)罩進(jìn)氣口風(fēng)速規(guī)劃為12mps，儲(chǔ)槽區(qū)之風(fēng)罩口依現(xiàn)有設(shè)施以虛接為主，不作更動(dòng)，入口風(fēng)速規(guī)劃為至少10mps。經(jīng)計(jì)算后各風(fēng)機(jī)馬力足夠，并建議依設(shè)計(jì)圖于各抽氣口機(jī)加裝調(diào)節(jié)風(fēng)門，以順應(yīng)作業(yè)所需?，F(xiàn)場改善案例(D-1)66主要改善項(xiàng)目：集氣罩改良該作業(yè)場所之爐石粉太空包裝作業(yè)區(qū)內(nèi)，系因?qū)⒅虚g送料管線延長，導(dǎo)致抽氣量不足，使?fàn)t石粉下滑于太空包時(shí)，未能適當(dāng)回收粉塵，而逸散于作業(yè)環(huán)境當(dāng)中，應(yīng)先調(diào)整導(dǎo)管風(fēng)速達(dá)3500fpm后，測試開口風(fēng)量能達(dá)到400-500cfm，再進(jìn)行管線修正或再加裝集氣罩。現(xiàn)場改善案例(E)67

最小排氣風(fēng)量

：400-500cfm最小導(dǎo)管風(fēng)速

：3500fpm現(xiàn)場改善案例(E-1)68主要改善項(xiàng)目：配備移動(dòng)式局部排氣設(shè)備該單位因制作之鋼件體積龐大、尺寸不一且作業(yè)場所中需使用天車等吊掛鋼件。如加裝固定式局部排氣設(shè)備，勢必造成作業(yè)上之困擾，使用移動(dòng)式抽氣過濾設(shè)備，將粉塵熏煙等危害物抽離勞工呼吸帶