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五、風場評估點:

第二節 國內標準

因為國內的氣候條件、國人體格及都市使用分區的不同,國外 的環境風場標準並不一定適用於台灣。譬如在寒帶地區,強風會帶 走一部份人體的體溫,造成行人極為不舒適的狀況,此現象稱為寒 風效應(Wind Chill Effect)。但在台灣亞熱帶的氣溫下,此現象應不 至於發生。因此有必要擬定一套適用於國內的環境風場評估標準。

依據中央氣象局的風速資料可計算得台灣地區各級風速的發 生機率,以台北市為例:風速低於5 m/s之機率約為80%,風速低於 10 m/s之機率約為99.9%,風速高於17 m/s之狀況應皆為颱風所造成

。至於濱海地區,如梧棲、澎湖等地,發生強風之機率則高於內陸 地區,因此環境風場評估時應考慮地區之效應。

在訂定風場規範時,可將各級風速之發生機率視為一個萊利分佈 (Rayleigh Distribution),累積機率函數為



上式中b值為特性參數,本研究將Lawson & Penwarden (1975),

Isyumov & Davenport (1975),Hunt et al. (1976),Melbourne (1978),

Murakami et al. (1986)及美國舊金山市政府(1989)所採用的評估標準 中的機率和風速值代入萊利分佈,利用等效風速的觀念便可求出其 所採用之b值,如表4.5所示。再將相同使用目的之b值加以平均,即 可得到一個新的特性參數值。本研究所得之舒適性等級上限(宜人)

:b = 3.8;及不舒適等級上限(擾人):b = 5.0。最後再將b值代入機 率函數便可得新標準所對應之風速機率,如圖4.10所示。

表4.5 各國環境風場舒適性標準之特性參數

0 5 10 15 20 25

WindSpeed(m/s)

10

-5

10

-4

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

P roba bi li ty

圖4.10 舒適性與安全性之風速機率圖 宜人 擾人 危險

風速標準係指離地面2.0 m高處之陣風風速 U~

Urms

k U U~ = +

式中 U 為平均風速,Urms為風速之均方根,k為陣風因子,建議採用k

= 3.0。依照中央氣象局之定義:平均風速之平均時間為10分鐘。本研 究將之陣風風速 U~

設為8 m/sec(蒲福4級風以下),擾人風場設為 11m/sec( 蒲福5~6 級風) ,危險風場設為超過 25m/sec( 蒲福9 級風以 上) 。將陣風風速轉換為等效風速後(將陣風風速除以1.765),對應圖 4.10之機率函數,即可得到發生頻率上限(下限)值。

表4.6 住宅區及風害敏感地區之評估標準

分類 等 級 陣風風速 發生頻率 機率

1 宜 人 > 8 m/sec < 每月 180 小時 < 25 % 2 擾 人 > 11 m/sec > 每月 50 小時 > 7 % 3 危 險 > 25 m/sec > 每年 3 小時 > 0.03 %

(1)宜人:若陣風風速大於8.0 m/s的發生機率小於25 %,則行人可感 受舒適的風場環境,該區域可作為停留等待區或室外休憩 處。

(2)擾人:指陣風風速大於11.0 m/s的發生機率大於7%,這種風速可使 大樹搖晃、電線呼呼有聲、舉傘困難。這類風速若發生於 大樓四周行人出沒處,則可能造成行人的困擾。

(3)危險:陣風風速大於25.0 m/s時會造成行人被陣風吹倒,路樹、木 造建築物可能會被吹壞,若其發生機率大於每年3次(3小 時),定義為危險等級。

依據區域使用目的之不同,可利用一重要因子,將住宅區之標準換算 成為商業區及工業區的環境風場標準,如表 4.7 所示,舒適性標準(宜人 及擾人)較住宅區略微寬鬆,但危險性標準則相同。

表4.7 商業區及工業區的評估標準

分類 等 級 陣風風速 發生頻率 Prob.

1 宜 人 > 8 m/sec < 每月 225 小時 < 31.25 % 2 擾 人 > 11 m/sec > 每月 72 小時 > 10 % 3 危 險 > 25 m/sec > 每年 3 小時 > 0.03 %