第三章 研究成果
第一節 完成示範地點之都市通風環境評估
ㄧ 、 都 市 風 花 圖 分 佈
本研究利用既有之氣象局以及大氣水文中心之備有風速風象資料測站資 料進行收集與整合，並使用風花圖之方式來呈現研究地區中不同地況區域長 年的風環境特徵，減少使用單一測站所造成輸入數值不符合現況條件之議題，
同時也可以使模擬之結果更接近實際值，此資料亦可幫助了解整體研究區域 在不同地區因為地理特徵以及開發環境的不同而造成的風環境差異。
都市風花圖分布結果顯示台南長年之風向大多來自西南方(圖 3-1)，說 明海陸的地理特徵對研究區域之風環境影響顯著，故都市中東西向的風流通
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層度將有極大潛力影響都市通風環境，在都市計劃中對於建築物布局以及座 向安排可以提供更符合此風環境特徵之規畫來降低都市熱環境以及汙染，並 提高居民之舒適性減少因通風不良所帶來的環境議題。
但風速受地況影響顯著，位於海岸邊以及空曠區域之測站所測得之風速 資料，明顯高於位於都市中受大量人造建築物阻擋之測站，其位置因粗糙度 較高以及建築物迎風面積較大，會造成風速折減較多導致風速較低之結果，
此風花圖分布亦可說明都市中不同地況之地區其會因都市發展的不同強度進 而造成風環境特徵的差異，以及了解都市建成環境型態對於都市氣候之影 響。
圖 3-1 台南全年風花圖分佈
(資料來源：本研究製作)
跨不同地況區域之風廊建置分析及都市通風環境評估
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其中高雄地區之風花圖本研究計畫採用季節分類，將時段分為夏季與冬 季，在夏季的風花圖結果可以看到，都市中大部分的測站在盛行風維西南季 風的狀況下，風向多是以西側以及南側為主，淡夏季受地形風影響較明顯，
相較冬季較無單一風向分佈(圖 3-2)。
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圖 3-2 高雄夏季風花圖分佈 (資料來源：本研究製作)
而冬季的高雄風花圖分部則可以看到，由於冬季之盛行季風為東北季風，
在高雄 17 個側站的風環境狀況皆多呈現北風且風強之狀態，故高雄地區之風 場在冬季時呈現較單一之狀態(圖 3-3)。
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圖 3-3 高雄冬季風花圖分佈 (資料來源：本研究製作)
二 、 都 市 風 廊 地 圖
風廊地圖顯示台南南側在熱季形成通風廊道的潛力較大，因為南側之建 築密度相對較低。在市中心區域，只有少數主要通風道經過（圖 3-4），說明 台南市高度化城市發展所引起不良的風環境，並造成都市內風不易流動的結 果(林建廷，2016)。
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圖 3-4 都市風廊分布圖
(資料來源：Chen et al., 2016)
圖 3-5 顯示了穿過城市中心部分的通風道的詳細風環境圖。根據風會往 障礙物較少的地方移動並前進之前提，當風進入密集建築區域時，風速會受 到街道座向以及建築物高度的變化而減小並分散。例如，a 點位於寬度超過 20 米並與風向（東西向）平行的道路上，因此風能夠輕鬆穿過。 b 點位於一 個開放的城市公園，導致通風路徑聚集在一個無遮擋的空間。在 c 點，包括
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百貨公司和酒店在內的高層大樓的大面積外牆阻擋了風的流動，影響了建築 物造成較少的通風。
圖 3-5 風廊細部空間圖
(資料來源：Chen et al., 2016)
同時本研究亦假設利用地表粗糙度做為地表風在都市中前進之阻力製作 風廊移動之路徑，透過將地表不同地況所產生之粗糙度分佈圖，即可了解低 粗糙度區域之位置，透過連結這些區域位置，都市中的風廊可以在有科學理 論為背景下被簡單評估，圖 3-6 中公園綠地以及大型空地與道路皆因為其粗 糙度較低而較容易使風能夠流經，在此區域則較容易形成通風良好的廊道，
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且帶走積蓄之熱能，提高環境之舒適度。
圖 3-6 台南粗糙度演算之風廊分布圖 (資料來源：本研究製作)
三 、 都 市 風 環 境 模 擬 分 布 圖
本研究利用示範區進行台南市的風環境模擬，選擇夏季和冬季風環境條 件來呈現研究區不同季節對風向及風速的影響。在台南夏季的優勢風向是西 風。風向的模擬結果在夏季的結果顯示，在包括主幹道，廣場和鐵路在內的 空曠區域，風向在 180°和 210°之間。在障礙物的背風側，風向改變為 30-60
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°或 300-330°(圖 3-7a）。在冬季風大部分來自大約北邊。然而在建築物的背 風面上可以發現 270-330°的風向。在東西走向的主幹道上，風向大約 180-210
°（圖 3-7b）。
(a) (b)
圖 3-7 (a)夏季風向模擬分佈圖 (b)冬季風向模擬分佈圖 (資料來源：Chen et al., 2017)
在風速的模擬結果方面，在典型的夏季開放區域的風速大約為 0.3-0.4 公尺/秒，而最初的風速輸入為 2 公尺/秒。這在建築物的角落處更大，由於 角落渦流影響，風速高達 0.5 米/秒。然而由於尾流效應，建築物背風側的風 速降至 0.1-0.2 公尺/秒（圖 3-8a）。在冬季，最初的輸入風速增加到 5 公尺 /秒。開闊地區的風速為 0.6-0.7 公尺/秒，建築物前方為 1 公尺/秒（圖 3-8b）。
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(a) (b)