112 專技高考高等考試 職業衛生技師 作業環境控制工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查工業通風的基本目的，以及通風系統的分類與各自功能。作答時先說明通風如何藉由「引入室外空氣、排出或控制污染空氣」改善工作環境，再區分為一般換氣通風與局部排氣通風；兩者控制污染物的方式不同，適用情境也不同。

本題屬工程原理題，無須套用特定法條或計算公式。

解題方法

依「通風目的 → 系統種類 → 系統功能與適用情況」作答。目的部分說明通風要改善哪些環境問題；種類部分則交代空氣如何流動、污染物在何處被控制，以及各系統的主要用途。

一、裝設工業通風系統的目的（12 分）

1. 控制空氣中有害物質 排除或稀釋作業場所中的粉塵、煙霧、燻煙、蒸氣、氣體及生物性氣膠，降低勞工吸入或接觸有害物質的機會，預防職業病與健康危害。

2. 控制熱環境與濕度 排除製程或設備產生的餘熱、水蒸氣及濕氣，或引入較適當的空氣，改善高溫、高濕環境，降低熱不適與熱危害。

3. 維持適當的氧氣與空氣品質 補充新鮮空氣，避免氧氣不足及二氧化碳、異味或其他污染物累積，維持適當的工作環境空氣品質。

4. 控制異味與提升工作舒適度 排除作業或製程產生的異味，使工作環境較為舒適，並改善勞工的工作感受與作業條件。

5. 降低火災、爆炸及其他安全風險 排除可燃性蒸氣、氣體或粉塵，避免其在作業場所累積至危險濃度；對可能形成爆炸性氣氛的作業，通風系統須配合適當的防爆與安全設計。

6. 維持製程及設備正常運轉 排除製程產生的熱、濕氣及污染物，減少其對產品品質、設備及作業程序的影響。

二、工業通風的種類與功能（12 分）

（一）一般換氣通風（General Ventilation）

又稱稀釋通風，以風扇或空調等設備將室外空氣送入作業場所，並將室內空氣排出，使污染物在整個空間內被稀釋，或藉換氣帶走熱與濕氣。

功能與適用情況：

核心觀念

本題考查局部排氣系統的排氣量、各項壓力損失與排氣機動力計算。計算時先由罩口面積與風速求風量，再依序加總氣罩入口、風管摩擦、彎管、清淨器及煙囪的壓力損失，最後代入動力公式。

速度壓以 $P_V$ 表示，單位為 $\mathrm{mmH_2O}$。題目提供的換算式為：

題目指定風速皆為 $5\ \mathrm{m/s}$，故各處速度壓均為：

解題方法

（一）排氣量

正方形氣罩邊長為 $1\ \mathrm{m}$，開口面積為：

排氣量為開口面積乘以罩口風速：

換算為每分鐘立方公尺：

（二）局部排氣裝置全壓損

各項壓損以速度壓為基準計算，並沿氣流方向逐項加總。

1. 氣罩進口總損失

題目給定為 $1P_V+0.5P_V$：

2. 風管摩擦損失

摩擦係數 $H_f=0.1/\mathrm{m}$，風管長度為 $18\ \mathrm{m}$：

3. 彎管損失

每個彎管損失為 $KP_V$。共有兩個，且 $K=0.27$：

題目給定 $R/D=2$，彎管損失係數已直接指定為 $K=0.27$，因此無須再依 $R/D$ 查表。

4. 空氣清淨器壓損

5. 煙囪摩擦損失

煙囪長度為 $2\ \mathrm{m}$，依題目給定摩擦係數計算：

核心觀念

本題考查綜合溫度熱指數（WBGT）的計算，以及不同時段依工作環境加權求時量平均值。

室內或戶外無日曬時：

戶外有日曬時：

其中，$NWB$ 為自然濕球溫度、$GT$ 為黑球溫度、$DB$ 為乾球溫度。

解題方法

先依各時段的環境條件計算該時段 WBGT，再按時數加權平均。題目三個時段共 $8$ 小時。

0800～1000，室內，工作 $2$ 小時

1000～1200，戶外有日曬，工作 $2$ 小時

核心觀念

噪音危害控制依噪音傳遞鏈分成三個位置：噪音源、傳播途徑、受音者。控制原則是優先從源頭降低聲能，其次阻斷傳播，最後保護受音者並減少暴露；實務上常合併使用多種措施。

本題不是計算題，重點在於能否把控制措施正確歸類，並說明各措施如何降低噪音暴露。法規部分以命題當年（民國 112 年）《職業安全衛生設施規則》為準：第 298 條規定應去除危害因素，採取代替物、改善作業方法或工程控制等措施；第 300 條規範噪音工作場所的工程控制、暴露時間管理及防音防護具；第 300 條之 1 規範聽力保護計畫。作答以控制原則為主，不必逐字抄錄條文。

解題方法

依噪音從產生、傳遞到進入耳朵的順序作答。每一部分可依「控制目標—具體措施—作用方式」鋪陳，並舉例說明。題目每部分各 7 分，三段都應提出數項措施，不宜只寫「改善設備」「戴耳塞」等概括語。

一、噪音源控制（7 分）

目標是減少機械、設備或製程所產生的聲能，優先採取源頭工程改善。

1. 選用低噪音設備或替代製程：採購設備時比較噪音性能；以低噪音製程或工具替代高噪音作業。
2. 改善機械運轉狀態：定期保養、潤滑、校正及緊固，減少零件磨耗、鬆動、碰撞及異常振動。
3. 降低衝擊與振動：減少落差、撞擊及物料碰撞；調整製程速度或操作方式；必要時使用彈性材料、阻尼材料或避振設計。
4. 改善氣流與排氣噪音：降低不必要的氣流速度、壓力或湍流；對壓縮空氣、排氣口等設置適當消音器。
5. 包覆或封閉噪音設備：對高噪音機械設置隔音罩、隔音箱，並注意門縫、開口及通風處的隔音處理。
6. 降低噪音源的運轉需求：在符合製程與安全要求下，調整轉速、負載、壓力或運轉方式，減少噪音產生。

二、傳播途徑控制（7 分）

目標是在聲音由噪音源傳至受音者的路徑上，降低直達聲、反射聲或結構振動傳聲。

1. 設置隔音屏障或隔音牆：阻隔噪音源與作業人員之間的直達聲；屏障應有足夠高度與寬度，並避免聲音由上方或側邊繞射。
2. 設置隔音室或控制室：將高噪音設備或操作人員與一般作業區分隔；門窗、接縫及通風管路須妥善處理，避免漏音。
3. 採用吸音材料降低室內反射音：在牆面、天花板等適當位置設置吸音材料，減少聲音反射及混響。

核心觀念

本題考查混合噪音暴露下的每日噪音暴露劑量，以及如何換算為 8 小時日時量平均音壓級（TWA）。依命題當年（民國 112 年）《職業安全衛生設施規則》第 300 條，噪音暴露劑量為各音壓級「實際暴露時間 ÷ 該音壓級容許暴露時間」的總和；總和超過 1，即超過容許劑量。

法規表列 90 dBA 容許 8 小時、92 dBA 容許 6 小時、95 dBA 容許 4 小時。測定 8 小時日時量平均音壓級時，依規定每增加 5 dB，容許暴露時間減半，因此 85 dBA 的容許暴露時間為 16 小時。

解題方法

先整理各時段的暴露時間及容許暴露時間：

計算總暴露劑量：

核心觀念

眩光是視野中亮度過高、亮度對比過大或光線分布不當，造成視覺不舒適、視物困難，甚至降低作業安全的現象。控制眩光的原則，是降低光源或反射面的過高亮度、避免其進入視線，並減少視野內不必要的亮度差異。

• 直接眩光：眼睛直接看到亮度過高的光源，例如裸露燈泡、未遮蔽燈具或窗戶中的強烈日光。
• 間接眩光（反射眩光）：光源經光滑表面反射後進入眼睛，例如燈具映在螢幕、玻璃、拋光金屬或亮面桌面上。

解題方法

本題是照明危害的控制題，應先區分眩光來源，再依來源提出工程控制與工作安排措施。直接眩光要處理「光源進入視野」；間接眩光則要處理「反射光進入視野」。作答時宜兼顧燈具與表面改善、光源位置調整及工作位置配置。

控制方法

一、直接眩光

1. 遮蔽或擴散光源：選用有適當遮光角的燈具，或加裝格柵、反射罩、擴散板及百葉，避免作業者直接看到燈泡或高亮度燈具。
2. 降低光源亮度：避免使用裸露、高亮度光源；可改用較大發光面積的燈具，或採用適當擴散方式，使光線分布較柔和。
3. 調整燈具位置與配光：將燈具配置在作業者正常視線之外，避免光源落在視野中央或視線附近；配光應以滿足作業照度為原則，避免局部過亮。
4. 控制自然光：以窗簾、百葉或遮陽設備阻隔直射日光，並調整工作位置，避免窗戶或強烈天空亮度直接進入視野。