國
立 政 治 大 學
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N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
因此，縱然建築面寬越大，風速越不受建築高度之影響，但由 於面寬過大反易產生建築尾流，而影響行人活動之舒適性；因此，
建議應有合適的建築面寬設計，當建築高度與街道寬度之比值為 2:1，搭配街廓之長寬比為 2:1 之比例，而迎風角度小於 45 度，並 將建築基地之建蔽率控制於70%以下時，如此可產生較佳的都市環 境風場。
二、計算流體力學(CFD)
計算流體力學(CFD)係通過電腦進行數值模擬和可視化分析，透過分 析生活中各種流體流動及傳熱等物理現象，發現其中之規律與特點，從而 進行準確分析與預測。CFD 是通過數值方法來求解流體力學的運算，將具 體問題的基本控制程式，透過網格方式，將流動產生的連續物理量，如風 場、溫度場等，通過一定數值處理原則與計算方法，進行數值求解，而獲 得相關預測值。
其優點在於，對於複雜之幾何形狀或邊界條件下，可找出規劃設計需 求之數值解，並透過此數值解給予規劃設計上更佳之改善方案。早期CFD 數值模擬會因資料收集、電腦設備性能之差異以及運用者操作技巧與經驗 等，從而產生一定的計算誤差；但近年在電腦設備規格之提升，CFD 軟體 普及化及計算精度提升之情況下，使日本在運用 CFD 進行工程評估案已 達 70%以上(何明錦等，2015)；且數值模擬所需經費較低，可計算風洞試 驗較難量測的參數(朱佳仁，2006)。因此，在規劃設計初期階段可運用 CFD 進行模擬，從而建構合理且精確之數值資料，以供相關之評估參考。而有 關數值模擬之運用方式內容則如以下說明。
(一) CFD 數值模擬工作步驟
數值模擬之工作步驟為先依據模式假設，簡化紊流流場控制方 程式，再利用數值方法計算出數值解，最終得出可視化結果。其步 驟說明如圖所示(圖 2-10)。
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(Continuity equation) 法(Finite difference method)•有限元素 法(Finite elemet method)
•有限體積 法(Finite volume method)等 高度（Tominaga et al.，2008）。Franke(2006）則認為計算域的入口，
側邊和頂部邊界應為大約5H 範圍，其中 H 為最大高度，而流出邊 界應與建築物相距15H。
而對模擬區域之建議，應針對要評估的區域中的建築物周圍複 製數10 米範圍(最高建物 3H 以上)進行建模。此外，在評估區域周 圍的範圍內至少應該清楚地呈現一個街區（Yoshie et al.，2005；朱 佳仁，2006）。而Franke(2006）則建議圍繞著模擬標的半徑 300m 的 區域都應建模處理。
(三) CFD 紊流流場控制方程式運算方式
由於實際風場屬於三維、非穩態之紊流流場(朱佳仁，2006)：因 此，CFD 基於模擬實際風場之運算方式大致分類為三種求解方法，
包含：1.數值直解法 (Direct Numerical Simulation, DNS)。2.大渦模 擬 法 (Large-Eddy Simulation, LES) 。 3. 雷 諾 平 均 數 值 模 擬 法 (Reynolds Averaged Navier-Stokes Simulation, RANS)。此三種運算方
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效過優於RANS法與DNS法
仍需在大型工作站上運算，無法完 全普及
雷 諾 平 均 數 值 模 擬法(RANS)
廣泛被運用為κ-ε紊流模型(Turbulence model)，其結果是為可接受的
（Renormalization Groups κ-ε）
對數剖面(logarithmic profile)及指數律剖面(power-law profile)，如探 討較接近地面之風場特性，即邊界層下半部，平均風速採用對數律
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可用紊流強度(Turbulence Intensity)代表紊流速度變化劇烈的程 度。其公式如下說明：
(3) IU =Urms
U̅ × 100% 公式 7 其中，Urms為均方根速度；U̅為平均風速。在 2~30 公尺高部範圍 內，紊流強度在都市地區為 20%≤ Iu ≤ 35%，市郊地區為 10%≤
Iu ≤ 20%(丁育群等，1999；蕭葆義，2016)。