表 5-1 集合住宅 A-1 配置型態中目標建物各面風壓係數值(都會區流場)
集合住宅配置A-2 與 A-3 兩種類型,具有相同排放方式,但配置 A-2 高度為 8 層樓,而 A-3 高度為 15 層樓,兩者氣動力實驗結果分別如表 5-2 與表 5-3 所示,比較兩表㆗之風壓係數變化趨勢均類似,但 A-3 模型 配置的風壓係數顯然略高於 A-2 模型配置,表示較高的建物越往㆖發 展,受邊界層特性影響,流場紊流強度㆘降、風速提昇,因此風壓係數
㆖升。
表 5-2 集合住宅 A-2 配置型態中目標建物各面風壓係數值(都會區流場) 流場型態 風攻角 間距(m) Face-1 Face-2 Face-3 Face-4
都會 0.0 4 0.107 -0.201 -0.144 -0.197 都會 22.5 4 0.083 -0.055 -0.157 -0.155 都會 45.0 4 0.026 0.062 -0.139 -0.134 都會 67.5 4 -0.059 0.107 -0.130 -0.111 都會 90.0 4 -0.167 0.103 -0.117 -0.108 都會 0.0 6 0.109 -0.213 -0.149 -0.207 都會 22.5 6 0.081 -0.069 -0.162 -0.160 都會 45.0 6 0.008 0.029 -0.176 -0.156 都會 67.5 6 -0.071 0.098 -0.161 -0.123 都會 90.0 6 -0.159 0.116 -0.111 -0.100 都會 0.0 8 0.127 -0.180 -0.122 -0.176 都會 22.5 8 0.092 -0.061 -0.124 -0.148 都會 45.0 8 0.025 0.037 -0.155 -0.133 都會 67.5 8 -0.051 0.097 -0.160 -0.106 都會 90.0 8 -0.149 0.113 -0.118 -0.095
表 5-3 集合住宅 A-3 配置型態中目標建物各面風壓係數值(都會區流場) 流場型態 風攻角 間距(m) Face-1 Face-2 Face-3 Face-4
都會 0.0 4 0.181 -0.217 -0.155 -0.287 都會 22.5 4 0.146 -0.033 -0.247 -0.198 都會 45.0 4 0.034 0.135 -0.215 -0.185 都會 67.5 4 -0.123 0.177 -0.197 -0.157 都會 90.0 4 -0.262 0.182 -0.149 -0.160 都會 0.0 6 0.171 -0.268 -0.190 -0.272 都會 22.5 6 0.105 -0.164 -0.281 -0.258 都會 45.0 6 -0.039 -0.103 -0.325 -0.290 都會 67.5 6 -0.210 0.135 -0.287 -0.227 都會 90.0 6 -0.365 0.146 -0.259 -0.264 都會 0.0 8 0.184 -0.269 -0.204 -0.267 都會 22.5 8 0.165 -0.119 -0.173 -0.202 都會 45.0 8 0.077 0.092 -0.213 -0.177 都會 67.5 8 -0.066 0.178 -0.184 -0.127 都會 90.0 8 -0.212 0.194 -0.146 -0.110
5-2. 學校教室建築群分析
學校教室類之建築群其氣動力實驗結果,以在市郊型態流場之學校 教室 B-1 配置型態(如圖 4-5(a)所示)為例,如表 5-4 所示。表㆗ Face-1~4 之定義與前節相同。由表㆗可見迎風面在攻角大於 45 度後風壓係數轉 為負值,在風攻角 90 度附近時,模型之 Face-2 成為迎風面,且㆖游無 其他障礙物影響,因此風壓係數為正值,其餘情況皆因㆖游建物尾流影 響、或側風面、或背風面,而使風壓係數為負值。本配置方式考慮的間 距為實場的8m、15m 及 20m,比較不同間距的影響,可見在小風攻角或
㆖游側有其他建物影響的條件㆘,模型表面之風壓係數隨間距改變的變
化幅度仍不大;而在側風作用時,隨間距增加Face-1,3 風壓係數有負值 增加的現象,應是與其側面分離剪力流的形成隨間距增加、來自側方向 柱體的干擾亦逐漸減少所致。
風攻角 180~360 度間的風壓係數,由於模型配置方式具有對㆗軸的 對稱性,因此其風壓係數與風攻角0~180 度間的風壓係數變化為反對稱 型態。
相同的B-1 配置型態在都會形流場㆗,其各面之表面風壓係數變化 如表5-5 所示,比較表 5-4 與表 5-5 兩者之間並無明顯且㆒致的差異性,
顯示在邊界層底部建物表面風壓對流場特性的差異並不十分敏感。
表 5-4 學校教室 B-1 配置型態中目標建物各面風壓係數值(市郊區流場) 流場型態 風攻角 間距(m) Face-1 Face-4 Face-3 Face-2
市郊 0.0 8 0.135 -0.319 -0.283 -0.342 市郊 22.5 8 0.083 -0.158 -0.190 -0.227 市郊 45.0 8 0.052 -0.177 -0.193 0.031 市郊 67.5 8 0.009 -0.089 -0.109 0.167 市郊 90.0 8 -0.092 -0.048 -0.077 0.192 市郊 112.5 8 -0.212 -0.136 -0.110 0.125 市郊 135.0 8 -0.183 -0.148 -0.145 0.034 市郊 157.5 8 -0.166 -0.151 -0.206 -0.037 市郊 180.0 8 -0.091 -0.115 -0.209 -0.146 市郊 0.0 15 0.134 -0.290 -0.268 -0.345 市郊 22.5 15 0.121 -0.179 -0.233 -0.321 市郊 45.0 15 0.045 -0.179 -0.220 0.016 市郊 67.5 15 -0.041 -0.133 -0.166 0.144 市郊 90.0 15 -0.140 -0.100 -0.123 0.150 市郊 112.5 15 -0.239 -0.158 -0.106 0.106 市郊 135.0 15 -0.227 -0.184 -0.115 0.017
市郊 157.5 15 -0.197 -0.185 -0.198 -0.074 市郊 180.0 15 -0.162 -0.156 -0.292 -0.205 市郊 0.0 20 0.125 -0.310 -0.281 -0.347 市郊 22.5 20 0.120 -0.174 -0.234 -0.288 市郊 45.0 20 0.057 -0.173 -0.233 0.002 市郊 67.5 20 -0.035 -0.137 -0.178 0.136 市郊 90.0 20 -0.236 -0.152 -0.092 0.111 市郊 112.5 20 -0.228 -0.180 -0.083 0.014 市郊 135.0 20 -0.186 -0.177 -0.161 -0.072 市郊 157.5 20 -0.129 -0.126 -0.265 -0.146 市郊 180.0 20 -0.141 -0.106 -0.130 0.151
表 5-5 學校教室 B-1 配置型態中目標建物各面風壓係數值(都會區流場)
5-3.綜合分析
由以㆖所討論之實驗結果顯示,本研究計畫所規劃的實驗條件㆗,
雖然其控制因素包括風攻角、間距、流場型態等多項,但在所考慮的間 距變化範圍內,模型表面風壓變化並不十分明顯,推測其原因是與本實 驗所採用的間距與建築物深度相比時,顯然變化幅度不足。同時建築物 模型代表的建物高度多屬㆗低層高度,因此變化不明顯。如再大幅增加 建築物間距,由於建物間的渦漩形成將更為完整,其氣動力表現的變化 將會增大,但由於考慮到實務㆖住宅間距有經濟㆖的考量,超大棟距的 機會並不大,因此仍以實驗規劃的合理棟距為準。至於風攻角的改變,
由實驗結果顯示,在各不同風攻角條件㆘,表面風壓的差異非常大,且 不同風攻角情況㆘,鄰棟建物相對位置有甚大的改變,會主導模型週邊 流場的行為,因此表面風壓隨風攻角的變化有明顯的不同。
由於建築物模型高度遠低於邊界層厚度,因此建物所受的流場作 用,是處於邊界層底部流場,紊流強度相當的高,由實驗結果顯示在高 紊流強度的環流作用㆘,流場本身部分的差異性,對實驗結果而言不易 有明顯的區分。