第四章 研究成果與討論
第二節 傾斜模型之實驗成果比較
本研究之實驗結果顯示，在迎風面上由於氣流為仰角型態作用為主，而背 風面雖有俯角氣流作用，但受到地形遮蔽影響，建築物氣動力載重均有減輕的 趨勢，因此由對建築物危害程度的考量，迎風坡面及山頂應為須特別重視的區 塊。另一方面，安裝在山坡上模型縮尺為 1:300，模型尺寸過小安裝壓力孔位 有限。在不同山坡坡度產生來流俯仰角也不同，若製作不同坡度山坡模型進行 風洞試驗其人力與材料成本花費高昂。因此為模擬各種不同山坡坡度、在山坡 不同位置來流俯仰角，以及增加模型壓力分佈孔位提高壓力分佈解析度，本研 究最後階段即進行 1:150 低層建築模型改變傾斜角度實驗與安裝在山坡上 1:300 模型安裝在前山峰(P1 位置)壓力分佈比較，挑選此位置原因為位於山丘上游處 氣流較其他位置(山峰下游處)平穩，風壓結果較為穩定。模型直接安裝於地板 面上，模型屋面坡度及長寬比等均與前文中實驗所採用之模型一致，模型底座 以壓克力製作而ˇ改變俯仰角度，因此可依所需微調變化多種角度。考慮氣流 作用驗證以迎風坡面的具有仰角氣流為主，因此模型設置為向下游方向傾斜的 角度變化，實驗規劃參見表 4-1。
表 4-1 傾斜模型實驗規劃
模型類型 屋頂坡度 傾斜角度
低層建築 1:1、1:2、1:4、平屋頂 0ｏ-15ｏ，每 3o為一間隔
實驗結果顯示，在坡度 20%山坡在前山峰(P1 位置)氣流上升角約 16.1o，以 此條件下壓力分佈與傾斜模型角 15o結果進行比較。圖 4-42 至 4-44 繪製平屋頂、
1:4 與 1:1 屋頂模型表面平均壓力。比較平屋頂結果(圖 4-9 與 4-42)觀察到傾斜 模型 A 面屋頂壓力分佈高於坡度 20%山脊地形，屋頂上方渦流特性明顯不同，
其餘面壓力分佈皆非常相似。比較 1:4 屋頂模型結果得知(圖 4-19 與 4-43)，坡 度 20%山脊地形模型 C 面壓力分佈最大值為 0.36，明顯高於傾斜模型 0.3，傾 斜模型 A、E 面略微低於坡度 20%山脊地形模型，其餘面壓力分佈皆非常相似。
第四章 研究成果與討論
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屋頂坡度增加至 1:1 時，P1 位置平均壓力分佈(圖 4-45)與傾斜模型(圖 4-44)結 果比較可發現，C 面正值壓力明顯低於傾斜模型，屋頂 B 面負壓強度強於傾斜 模型，然而在側面壓力分佈無明顯變化。進一步分析平屋頂中心線位置壓力分 佈(如圖 4-46)可明顯觀察到，迎風與背風面壓力分佈結果非常相近，但在坡度 20%山脊地形時建築物屋頂壓力明顯低於傾斜模型，因此其擾動壓力明顯上升 (圖 4-47)。圖 4-48 與 4-49 顯示 1:4 平均與擾動壓力分佈，其壓力分佈趨勢相同，
但在 E 面壓力分佈有明顯差異。隨著屋頂坡度提升，壓力分佈結果差異越大，
以 1:1 屋頂平均壓力分佈為例(圖 4-50)，A、B 與 E 面壓力值差異有明顯差異，
在 B 面靠近來流屋頂面邊緣位置之擾動壓力值(0.15)明顯高於坡度 20%山脊地 形的實驗結果(0.05)。由上述結果得知， 1:4 屋頂低層建築模型利用傾斜角度模 擬不同來流俯仰角與坡度 20%山脊地形的實驗結果比較之下非常近似，但在平 屋頂模型屋頂部分與 1:1 屋頂模型壓力分佈與坡度 20%山脊地形的實驗結果比 較有明顯差異，其原因可能為在傾斜模型僅改變傾斜角度，並無建立周圍模擬 山丘環境，造成與二維山丘模型低層建築周圍渦流形成之特徵不相同，因此由 本案傾斜模型壓力分佈結果顯示，傾斜模型無法完全模擬低層建築安裝在二維 山丘具不同俯仰角條件下壓力分佈。
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圖 4-42 平屋頂、傾斜角度 15
o平均風壓係數分佈 資料來源：本研究整理
圖 4-43 1:4 屋頂、傾斜角度 15
o平均風壓係數分佈
資料來源：本研究整理
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圖 4-44 1:1 屋頂、傾斜角度 15
o平均風壓係數分佈 資料來源：本研究整理
圖 4-45 1:1 屋頂建物模型位於坡度 20%山脊地形之迎風坡面山腰位 置(P1) 平均風壓係數分佈
資料來源：本研究整理
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圖 4-46 平屋頂模型於傾斜 15 度條件下與坡度 20%之山脊地形於迎 風坡面山腰位置(P1)在中央帶寬上平均風壓係數分佈比較 資料來源：本研究整理
圖 4-47 平屋頂模型於傾斜 15 度條件下與坡度 20%之山脊地形於迎風
坡面山腰位置(P1)在中央帶寬上擾動性風壓係數分佈比較
資料來源：本研究整理
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圖 4-48 1:4 屋頂坡度模型於傾斜 15 度條件下與坡度 20%之山脊地 形於迎風坡面山腰位置(P1)在中央帶寬上平均風壓係數分佈比較
資料來源：本研究整理
圖 4-49 1:4 屋頂坡度模型於傾斜 15 度條件下與坡度 20%之山脊地 形於迎風坡面山腰位置(P1)在中央帶寬上擾動性風壓係數分佈比較
資料來源：本研究整理
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圖 4-50 1:1 屋頂坡度模型於傾斜 15 度條件下與坡度 20%之山脊地 形於迎風坡面山腰位置(P1)在中央帶寬上平均風壓係數分佈比較
資料來源：本研究整理
圖 4-51 1:1 屋頂坡度模型於傾斜 15 度條件下與坡度 20%之山脊地 形於迎風坡面山腰位置(P1)在中央帶寬上擾動性風壓係數分佈比較
資料來源：本研究整理
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