在評估浮力通風對於台灣建築物的適用性之前，必須先瞭解台灣各地的氣候特 性，因此本章針對台灣的氣象資料進行統計分析。中央氣象局在台灣及離島共設有 25 個人工觀測地面氣象測站，有長時間完整的逐時風速、風向、溫度與相對濕度資 料紀錄。雖然這些氣象測站不能涵蓋全台灣各地的氣象變化，但其量測儀器有定期 維修、校正，資料可信度較佳。氣象測站名稱、站號海拔、風速計距當地地面高度、
設立時間等資料如表 3-1 所示，圖 3-1 為中央氣象局所屬氣象測站位置分佈圖。
本計畫分析中央氣象局 25 個測站 1961 ~ 2008 年共 48 年的溫度與相對濕度資 料。 經統計分析可求得各測站風向、風速的發生機率與平均風速、溫度與相對濕度，
其結果於表 3-3 所示。計算各地氣象參數所使用之資料量的多寡會影響到計算結果，
當氣象資料的樣本數太少時，所得的統計參數可能不具代表性，依據本研究之結果，
建議風速資料至少須有 20 年之逐時的風速、風向記錄。
本研究並針對台北、台中、台南、高雄等四個都會地區的氣象資料，分析 1961
~ 2008 年的溫度和相對濕度，以瞭解各地的氣候狀況在不同月份的變化情況。圖 3-2 顯示台北市春季平均氣溫的逐時變化，由圖中可以看出氣溫日夜的變化，而下午一 點的溫度為最大值，此外日間平均氣溫為 23.15 oC，夜間平均氣溫為 20.57 oC，日 夜溫差平均值為 2.58 oC，如表 3-4 所示。台灣春季平均溫度不到 25 oC，算是滿舒 適的環境，僅使用自然通風或是風扇即可，無須使用到冷氣。
圖 3-3 為台北市春季平均相對濕度(R.H.)逐時的變化，圖中說明了日間的相對 濕度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在凌晨五點及六點的時候，平均值 為 86 %，而最小值發生在正午十二點，平均值為 69 %，這是因為相對濕度為空氣中 實際蒸汽壓 ea與飽和蒸汽壓(Saturation vapor pressure)之比值：
a s
RH e
e (3-1) 當白天中午氣溫高時，飽和蒸汽壓 es上升，導致相對濕度下降。而夜間溫度下降時，
飽和蒸汽壓亦隨之下降，導致相對濕度上升。
表3-1 中央氣象局所屬地面氣象站資料表(1999)
鞍部 彭佳嶼
花蓮 蘇澳 宜蘭
成功
台東
大武
恆春 高雄
台南 東吉島
澎湖
新竹
梧棲 台中
日月潭
蘭嶼 基隆 台北
淡水
竹子湖
阿里山 玉山 嘉義
圖 3-1 中央氣象局氣象站位置圖 資料來源：本研究整理
表 3-2 台灣地區人工觀測氣象站之 48 年平均氣象資料
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖 3-2 台北市春季平均溫度的逐時變化圖 (3 ~ 5 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
0 20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖 3-3 台北市春季平均相對濕度的逐時變化圖 (3 ~ 5 月) 資料來源：本研究整理
表 3-3 台北市各月份平均氣象資料表 月份 平均風速
(m/s)
最大風速 (m/s)
平均氣溫 (oC)
平均相對
濕度(%) 主要風向 1 2.83 9.6 15.02 74 東北東風 2 2.70 9.4 15.05 74 東風 3 2.69 11 16.97 73 東風 4 2.61 10 20.44 72 東風 5 2.51 10.5 23.35 72 東風 6 2.05 10 25.43 73 東風 7 2.22 16.5 27.26 68 南南東風 8 2.41 15.5 26.95 69 南南東風 9 2.93 14.9 25.56 72 東北東風 10 3.33 13.7 22.94 71 東北東風 11 3.30 10.8 19.99 72 東北東風 12 2.99 8.8 16.83 72 東北東風 年平均 3.15 16.5 22.71 78 東北東或東風 資料來源：本研究整理
圖 3-4 為台北市夏季平均氣溫的逐時變化，圖中顯示中午十二點的溫度為最大 值，日間平均氣溫為 30.35 oC，夜間平均氣溫為 27.05 oC，日夜溫差平均值為 3.3 oC。
圖 3-5 顯示台北市夏季逐時平均相對濕度(R.H.)的變化，類似春季的濕度變化，日 間的相對濕度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在凌晨五點的時候，平均 值為 85%，而最小值發生在中午十二點，平均值為 64%，相差了 21%之多。
圖 3-6 顯示了台北市秋季平均氣溫的逐時變化，由圖中可以看出氣溫日夜的變 化，而下午一點的溫度為最大值，日間平均氣溫為 25.46 oC，夜間平均氣溫為 23.2 oC，
日夜溫差 2.26 oC。圖 3-7 顯示台北市秋季相對濕度(R.H.)的變化，圖中說明了日間 的相對濕度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在凌晨五點及六點的時候，
平均值為 83 %，而最小值發生在正午十二點到下午兩點，平均值為 68 %，相差 15 %。
圖 3-8 為台北市冬季平均氣溫的變化圖，由此圖可以看出氣溫日夜的變化，而 下午一點的溫度為最大值，日間平均氣溫為 17.7 oC，夜間平均氣溫為 15.8 oC，日 夜溫差 1.9 oC。圖 3-9 顯示台北市冬季相對濕度(R.H.)的變化，圖中說明了日間的 相對濕度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在凌晨兩點到七點的時候，平 均值為 84 %，而最小值發生在下午一點，平均值為 70%。台北市春、夏、秋、冬四 季逐時及日夜相對濕度列於 3-4 - 3-7，由表中數據可看出台北市平均相對濕度皆大 於 60%。
圖 3-10 為台北、台中、台南、高雄的月平均溫度比較圖，由圖中可看出各測 站在不同月份的氣溫變化介於15 ~ 30oC 之間，最高月平均溫度皆發生在七月，最低 月平均溫度皆在一月。而南北最大溫差皆發生冬季(一月、二月、十二月)，台北最 冷，高雄最熱，相差約4 oC。但夏季(七月、八月)各地的溫差並不大。高雄的全年平 均溫度最高，達24.7oC。圖3.11為台北、台中、高雄、台南的月平均相對濕度之比較 圖，各測站月平均相對濕度介於75 ~ 85 %之間，皆屬於高濕度的情況。在夏季期間 高雄的相對濕度最高，台北濕度最低，而在冬季期間台北的濕度最高，高雄最低。
經由統計可知：台北全年平均相對濕度最高，達78.5%。
圖3-12、3-13、3-14、3-15為台北、台中、台南、高雄全年平均之風花圖，由 圖中可知：每個地區的盛行風向都有所不同，且發生機率在10%以上的風向不只一 種，也就是說每個地區常見的風向至少有兩種，並不是只有單一風向。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖3-4 台北市夏季平均溫度的逐時變化圖 (6 ~ 8月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
0 20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖3-5 台北市夏季平均相對濕度的逐時變化圖(6 ~ 8月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖3-6 台北市秋季平均溫度的逐時變化圖 (9 ~ 11月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
0 20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖3-7 台北市秋季相對濕度的逐時變化圖(9 ~ 11月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖 3-8 台北市冬季平均溫度的逐時變化圖 (12 ~ 次年 2 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
0 20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖3-9 台北市冬季平均相對濕度的逐時變化圖(12 ~ 次年2月) 資料來源：本研究整理
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
圖3-12 台北全年平均之風花圖 資料來源：本研究整理
圖3-13 台中全年平均之風花圖 資料來源：本研究整理
: >4 m/s
N
10% 20%
E
S W
% 20 10 0 10 20 %
C V
: >2 m/s and ≤4 m/s : ≤2 m/s
30%
: Calm
圖3-14 台南全年平均之風花圖 資料來源：本研究整理
N
20%
15%
10%
5%
圖3-15 高雄全年平均之風花圖 資料來源：本研究整理
E
S W
% 15 10 5 0 5 10 15 %
C V
: >2 m/s and <=4 m/s : <=2 m/s : C
: >4 m/s alm
: > 4m/s
W E
S
: > 2m/s and <= 4m/s : > 2m/s : Calm 10% 20% 30%
圖3-16、3-17、3-18、3-19為台北、台中、台南、高雄全年氣溫的發生機率圖，
由圖中可知各地的氣溫最常發生在20 ~ 25 oC 之間。圖3-20、3-21、3-22、3-23為 各地的相對濕度的機率發生圖，顯示台北、台中、台南的濕度最常發生範圍在70 ~ 80%，唯獨高雄的相對濕度最常發生範圍在60 ~ 70% (見圖3-23)。若為節省能源，
建築物設定氣溫在26 oC 以下時，不使用冷氣，僅使用自然通風及風扇即可。台北、
台中、台南、高雄四個都會區氣溫的發生機率列於表3-4。
本研究並採用林憲德(2009)所建議之通風利用率計算方式來計算台北、台中、
台南、高雄四個都會區的自然通風利用率，其風壓通風的限制條件為：氣溫20~30 oC、
風速0.1 ~ 3.0 m/s、濕度40 ~ 90%；浮力通風的限制條件：氣溫12~20 oC、風速0.0
~ 3.0 m/s、濕度不設限。計算後的結果顯示於圖3-24中，透過數據可得知各地的風 壓通風利用率皆高於浮力通風之利用率。而風壓通風利用率以高雄最高，浮力通風 利用率以台中最高。台灣其餘各地的通風利用率列於表3-5所示，透過此表可知除了 離島及山區之外，台灣大多數地區的通風利用率皆高於20%以上，適合利用自然通風 來達到建築物通風的需求，降低能源消耗。
表 3-4 台灣都會區氣溫的發生機率
都市 超過 26 oC 的機率(%) 超過 28 oC 的機率(%)
台北 31.6 19.1
台中 33.8 20.2
台南 42.8 25.3
高雄 46.0 25.8
資料來源：本研究整理
0 5 10 15 20 25 30 35 0
5 10 15 20 25 30 35 40
Prob. (%)
Temp ( oC)
圖3-16 台北市氣溫的機率發生圖 資料來源：本研究整理
0 5 10 15 20 25 30 35
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Prob. (%)
Temp ( oC)
圖3-17 台中市氣溫的機率發生圖 資料來源：本研究整理
0 5 10 15 20 25 30 35 0
5 10 15 20 25 30 35 40
Prob. (%)
Temp ( oC)
圖3-18 台南市氣溫的機率發生圖 資料來源：本研究整理
0 5 10 15 20 25 30 35
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Prob. (%)
Temp ( oC)
圖3-19 高雄市氣溫的機率發生圖 資料來源：本研究整理
40 50 60 70 80 90 100 0
5 10 15 20 25 30 35
Prob. (%)
R.H. (%)
圖3-20 台北市相對濕度的機率發生圖 資料來源：本研究整理
40 50 60 70 80 90 100
0 5 10 15 20 25 30 35
Prob. (%)
R.H. (%)
圖3-21 台中市相對濕度的機率發生圖 資料來源：本研究整理
40 50 60 70 80 90 100 0
5 10 15 20 25 30 35
Prob. (%)
R.H. (%)
圖3-22 台南市相對濕度的機率發生圖 資料來源：本研究整理
40 50 60 70 80 90 100
0 5 10 15 20 25 30 35
Prob. (%)
R.H. (%)
圖3-23 高雄市相對濕度的機率發生圖 資料來源：本研究整理
0 10 20 30 40 50 60
Kaohsiung Tainan
Taichung
利 用 率
(%)Taipei
風力通風 浮力通風
圖3-24 台北、台中、台南、高雄的通風利用率比較圖 資料來源：本研究整理
表 3-5 台灣地區的通風利用資料表