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「我們的建築物讓我們生病」


儘管幾十年來的科學研究已經將骯髒的室內空氣與對人類健康的威脅關聯建立起來,但民眾只是學會了容忍室內空氣品質差以及隨之而來的所有衍生的健康問題。
民眾只是學會了容忍室內空氣品質差以及隨之而來的所有衍生的健康問題。

以下是解決的的方法以及阻礙的因素。

多年來,艾倫一直是佛蒙特州的一名設計師,持續不斷的乾咳讓他夜不能寐,每年冬天,他都會出現幾乎持續不斷的喉嚨痛和感冒。他雖然去看了醫生,但咳嗽一直不停,以至於他的聲音永久地沙啞了。


一年春天,他的醫生聘請他為他的家設計一個新建築。艾倫邀請醫生到他的辦公室審查設計圖。 醫生只是走進門,聞了聞,然後說,那是艾倫的問題 : 醫生聞到影印機刺鼻的的廢氣和共用大樓的兩個建築車間的排煙混合物,明顯有毒。後來,一位肺科醫生用微型攝相機觀察了艾倫的肺部內部,結果看起來像是在化學火災中倖存下來的肺。但艾倫自己幾乎沒有注意到這種氣味。就像煮青蛙一樣慢慢死去。如果我們的環境中的主要問題一直是緩慢發生,那麼它們可能就會完全被忽視。


公眾已經學會容忍糟糕的室內空氣品質

雖然他已經離開他的舊辦公室幾年了,但艾倫仍然咳嗽。這些天他生病的次數減少了,損害已經造成,他可能不得不在他的餘生中服用吸入性類固醇。艾倫這一故事的版本正在美國各地反復上演。無論我們是否注意到,我們在室內呼吸的空氣都可能會讓我們生病。對於我們大多數人來說,污染室內空氣的可能是我們烤箱和火爐的污染,或者是日常家用清潔劑排放的化學物質,也可能是我們共享空間的其他人呼出的呼吸道病毒。我們的室內空氣可能會在我們沒有意識到的情況下變得有毒, 但室內空間的設計並不總是會考慮到此點。


改善室內空氣所需的技術和知識是存在的。但是,儘管幾十年來的科學研究已經將骯髒的室內空氣與對人類健康的威脅關聯建立起來,但民眾只是學會了容忍室內空氣品質差以及隨之而來的所有衍生的健康問題。我們就像是被煮熟的青蛙。


美國在設計、維護和管理建築物內部空氣的設計師現在有機會糾正錯誤。由於病原體在空氣的傳播造成 COVID-19 大流行促使人們要求改變我們對空氣品質的看法比以往任何時候都更加清楚,我們必須從改善室內空氣品質中獲得什麼:這樣做不僅可以幫助減輕下一次大流行,而且還可以大規模改善以促成健康和生產力方面的提升,甚至給美國帶來更接近其氣候目標。它可以幫助建立一個更加公平的社會,因為農村和低收入的美國人最容易受到空氣品質和脆弱的基礎設施對健康的負面影響。


與此同時,成本、環境問題、缺乏可執行的室內空氣標準以及緩慢變化的文化方面本質,皆是擴大美國舊建築內部空氣品質改善的巨大障礙。在過去的幾年裡,新科學、新空氣過濾技術和新政治意願的動作,如雨後春筍般湧現,但只有政策制定者制定法規才能確保進步。


白宮在 3 月宣布的建築清潔空氣挑戰中,敦促各州、地方政府和學校使用他們通過美國救援計劃的 5,000 億美元預算中的部分來改善建築物的室內空氣,這顯示這個問題越來越成為國家施政的優先事項之一。但是沒有法律規定就無法強制建築物所有權人採取行動。美國最終能否克服讓如此多的美國人無法獲得潔淨室內空氣的惰性?顯然還有很多障礙要克服。


室內怎麼這麼悶

人類長久已來就一直在使用新鮮空氣來治療和預防疾病。但是隨著時間和技術的發展,享受到潔淨和新鮮空氣的地方已經發生了變化。


在 1900 年代初期,建築物通常由木頭、石頭、粘土磚和其他通常不會排放空氣中有毒氣體的天然材料所建造,而且通常因為允許室外空氣流通而使得通風良好。在下個世紀,現代建築的基礎發生了變化:塑料是未來,新建或翻新的建築開始將合成地毯和膠水、壓製木製品和乙烯基等現代材料納入建築設計,它們卻悄無聲息地釋放出多種有毒化合物。


與此同時,20 世紀 70 年代的全球能源危機促使建築師和工程師設計出愈來愈密閉的建築物,用於供暖、通風和空調(HVAC)的機械系統變得更加普遍,以實現更好的空氣流通。


每天,人們都會進入密封的建築物,這些建築物由溶劑、粘合劑、天花板、石膏板以及附隨其中的所有化學品黏合在一起。「辦公室疾病」的報導悄悄進入媒體,在 1980 年代初期,世界衛生組織創造了「病態建築症候群」一詞來描述由現代建築的無形副產品引起的一系列不適的症狀。


各種各樣的空氣污染物導致了一系列呼吸道疾病。在這些空氣污染物中,最隱蔽的是揮發性有機化合物(VOC),如甲醛和苯,是一種氣態且有時是無味的化學物質,從壓縮木材到潤膚膏等各種物品中都無所不在。顆粒物從不通風的加熱器、蠟燭、香煙和其他來源中散發出來的殘留物,也是一個主要的原凶。這些污染物會引起輕微的症狀,如刺激眼睛和鼻子,但也與氣喘、呼吸系統和心血管疾病惡化、低出生體重和幾種癌症密切相關。它們遍布在使許多人生病的建築物內。


讓居民生病的不僅僅是建築物和家具的副產品。如果人們在這些封閉的建築物中生病,他們呼吸出的病原體再透過空氣傳播將會持續傳播呼吸道的感染病。當 HVAC 系統不能充分清潔空氣或建築物中的氣流沒有得到詳細的管理時,致病的黴菌、細菌和病毒不僅會從建築物室內環境傳播到人,還會從人傳播到人。在適當的條件下,某些建築特徵結構更可能會加劇疾病的傳播。


建築變得更好了,但還不夠好

我們有些感官容易察覺到最嚴重的問題,例如大多數人都可以分辨出何時照明不良或建築物的噪音大小。但是我們感知不良空氣的能力並沒有那麼容易。


我們可能會注意到黴菌的腐臭或陳舊氣味,但還有很多我們無法偵測到的,我們當然可以根據自己的喜好判斷空氣太熱或太冷。但我們不太可能注意到我們呼吸的空氣中含有高濃度的二氧化碳,這表示我們吸入了大量其他人排出的空氣;含有危險的揮發性有機化合物。當我們在悶熱的會議室待了一天後感到頭痛,或者當我們走進大樓幾分鐘後開始持續咳嗽時,我們多久會懷疑問題是來自於空氣中?我們的嗅覺只適用於檢測室內空氣品質的極端情況,黴菌的腐臭或陳舊氣味可能會被聞到,但還有很多我們無法偵測出。在 1990 年代,曾有一波要求建築師對建造或維護不當的建築物所造成的相關健康問題負責的訴訟浪潮導致了對建築規範的大規模改革。新規範對建築師和工程師在建築和 HVAC 系統中所使用的材料進行了規範。因這波建築物害怕被訴訟的情形,使得大多數人做出了有意義的改變,最終導緻美國各地的室內環境氣候更加健康。


到 2000 年代初,病態建築症候群的投訴,以及更廣泛的室內空氣品質的問題關切,已經從公眾視野中消失。


與不良室內空氣相關的健康問題仍然存在,只是很難在任何人的案例中證明是他們的建築環境造成而非其他因素導致了某種特定疾病。室內空氣污染與更嚴重的心血管疾病相關的研究與以下有關:老年人認知能力下降;慢性呼吸道疾病、肺部感染和癌症的發病率更高;麻疹、肺結核、水痘、流感和 SARS 等傳染病。在學校裡,高濃度的多種污染物和二氧化碳:學生的學業和認知能力下降以及呼吸系統健康惡化有關,尤其對於有色人種兒童和低收入兒童有最嚴重的後果。


儘管如此,仍然沒有國家要求改進迫使數百人共享同一空間的建築設計。大量學生、上班族、療養院居民和公寓居民經常呼吸品質極差的空氣。目前尚不清楚究竟有多少人呼吸著糟糕的室內空氣,因為沒有被廣泛接受的「正常」和「品質差」的定義。雖然人們抱怨開放式概念辦公室這樣自相矛盾的反社會設計,但他們很少抗議此類佈置的健康風險。這就是 COVID-19 發生時的情況,病毒爆發了,並且幾乎立即顯示出它特別好發於通風不良和空氣過濾不良的室內空間,而導致人們的感染:比如在許多開放式辦公室、教室和餐館。


衛生當局延遲許多時間才公開承認氣溶膠:如人們咳嗽或打噴嚏時產生的 SARS-CoV-2,可以通過空氣傳播,而導致 COVID-19 的傳染,但科學家們更快地得出空氣傳播病毒的結論,公眾對共享空間的新危險認知在一夜之間發生了變化。人們知道室內空氣品質很重要,但他們只是不確定該怎麼做。


「COVID-19 是一個重要的警鐘」

加利福尼亞州伯克利勞倫斯伯克利國家實驗室的環境科學家和室內空氣品質專家 Brett Singer 對此點表示贊同。他認為「新冠疫情給我們敲響了警鐘,這擔憂是否會持續著,讓我們能夠做出我們需要的那種結構和文化變革,這是一個懸而未決的問題。」


改善室內空氣品質最重要的三個方法

建築開發及營運商可以用以下三種方法於管理室內空氣品質,每類都有其優缺點。


• 通風 : 使用新鮮空氣替換建築物的陳舊空氣,無論是通過打開門窗還是通過設計 HVAC 系統從外部吸入空氣。增加通風會獲得的健康益處和生產力增加的益處。另一方面,通風成本高昂,尤其是在季節性極端溫度期間需要加熱或冷卻大量空氣時,會消耗大量能源和經費。 基於此原因,建築運營商有時為了節省成本會在冬季或夏季的高峰期減少建築物的通風率。


• 空氣淨化通過去除顆粒物(包括病毒、黴菌和細菌)來淨化空氣:這可以通過暖通空調系統在整個系統範圍內進行,也可以在各個房間使用獨立的空氣淨化器進行。 這些獨立的清潔器比全面的 HVAC 檢修(在大型建築物中可能花費數百萬美元)更便宜,而且它們的過濾網可以更容易地升級以捕獲更小的傳染性顆粒。然而,過濾並不能去除空氣中的揮發性有機化合物:這需要通風。獨立單元可能會非常嘈雜。Cull 說,在學校裡,許多學校在這些設備上花費了數百萬美元,但是為了噪音小而經常將它們設定在最小風量的設置,反而大大降低了它們的潔淨效率。空氣淨化還可以使用紫外線光處理空氣,以減少致病細菌與空氣在 HVAC 系統中再循環的有效策略。但是,紫外線系統需要小心謹慎以確保使用的安全。


• 最後,源頭控制以移除或避免排放化學物質或其他污染物:例如某些建築材料或家具、有毒清潔劑和香煙。燃燒燃氣的器具,如燃氣灶,通常是現代家庭中最嚴重的危害者。源頭控制是總體上最具成本效益的策略。然而,它仍然需要以利潤考量的營造商選擇不排放揮發性有機化合物的建築材料,或者將建築物的公用設施從天然氣轉換為電力,此舉可為室內空氣品質帶來巨大好處。所有這些解決方案都可能成本高昂或具有挑戰性。這些類別中的每一個項目進行評估來逐項調整,以實現更健康的建築,同時最大程度地減少財務成本和氣候影響,這種調整也將是一個挑戰。


在美國,沒有針對室內空氣品質的聯邦標準

在美國,EPA 不對室內空氣進行監管,也沒有針對室內空氣品質的聯邦標準。這意味著建築經理沒有最低要求,居民也無法知道他們呼吸的空氣中有什麼。儘管如此,仍有專業指南如 ASHRAE 的標準告訴工程師和建築師如何在設計建築物時考慮到空氣品質,建築物的 HVAC 系統應具有的最低通風率。


從廣義上講,仍然沒有評估整體室內空氣品質的標準,只有量測工具,因沒有一個簡單的參數能夠以對公眾有意義的方式來瞭解建築物空氣的安全性,業主因而就沒有動力去改善空氣品質。也許可以類似於衛生部門張貼衛生清潔的評分的標誌,建築營運商應該為他們提供的建築物內部空氣做同樣的事情。


是什麼讓我們現在無法在美國的每棟建築中擁有潔淨的室內空氣?

許多導致室內空氣更清潔的干預措施會消耗額外的能源。在美國,煤炭仍然供應全國約五分之一的電力。 為了追求更清潔的室內空氣而製造更多的室外空氣污染並不是理想的方式。幸運的是,環境科學家辛格說,完全有可能擁有使用很少能源的健康建築。在減少氣候影響的清潔空氣建設策略中,包括用於提高能源效率的 HVAC 調整,以及能源回收通風等新技術,如進排氣的熱交換系統。開窗也是一種非常便宜、有效且氣候中性的增加通風的方法。但這些策略只有在被採用時才有用。可持續建築工程師阿南德說,由於不開閉的窗戶比能開閉的窗戶便宜,許多高入住率的建築都有無法打開的窗戶。這一趨勢凸顯了整個行業變革的最大障礙之一:文化。讓決策者選擇以不同方式建造和運營建築物意味著要求許多人重新調整他們的優先事項,而其中的障礙往往比激勵措施更明顯受到阻礙。


人們每天都需要有權要求更清潔的室內空氣

這場大流行病可能使美國人比以往任何時候都更加意識到清潔的室內空氣與他們的健康之間的關聯。


我們不應該需要胡蘿蔔和棍棒來確保建築物室內安全

仍然缺乏的是手段。即使在全球大流行之後,過濾和通風成為家喻戶曉的名詞;即使在書籍和媒體上清楚地說明了更健康建築的商業案例;即使一方面有堆積如山的數據,人們也幾乎沒有什麼監管資源可以用來支持他們對更好室內空氣品質的需求。


我們不應該需要胡蘿蔔和棍棒來確保我們的工作場所、學校、住宅、療養院和宗教場所的安全,並將其設計好以保護我們免受常見污染物或下一次流行病的侵害。我們的健康應該足以作為一種激勵因素。但要使室內空氣品質成為美國的商業優先考慮的事項,我們將需要更多的武器。


當建築物的室內空氣使他們失望時,人們需要一條清晰的道路來提出更好的要求。 他們應該得到公開透明的室內空氣標準,以及可以用來輕鬆理解和自己做出決定的指標。 他們要求政策制定者為建築業主提供足夠的支持和確保他們符合這些標準。


花成本來修復 HVAC 系統以使其正常工作,提供良好通風和過濾的成本,並不是關鍵障礙。主要障礙不是成本的花費,而是知識傳播、基礎設施和文化的改變。



Dr. J 評論

室內環境中的空氣好壞是在聲光水之外,最難以被感知的,甚至我們長期處在室內空氣不良的環境而不自知,習慣了建築物的髒空氣而讓健康受到長期及慢性的損害,因此文中再次提到代表建築物室內空氣標誌的重要性,就像餐廳會有衛生局核發的優良衛生等級的標誌張貼在櫃台一樣,可視化的標章來顯示室內空氣品質的好壞變得極其重要,故潔淨建築物室內空氣技術從來不是個問題,真正的障礙需要克服的是觀念的宣導及對建築物清淨空氣思維的典範轉移。



 

TIEQM 台灣室內環境品質管理協會,持續與產官學密切互動,定期舉辦實務研討會,進行國際相關協會交流,建立相關技術指引,集結本會各專業領域顧問,提供健康室內空氣品質標章、安淨標章、室內空氣品質監測儀認可制度認與室內空氣品質問題整體解決方案,給予場域可視化的場域標示,讓民眾能選擇擁有良好室內空氣的環境。www.tieqm.com