第一節 前言
都市地區建築物林立,人口密集,各式工商活動頻繁,因此包括各種交通工 具及建築物空調通風設備與餐飲營業等所排放廢氣,再再都影響市區之空氣品 質,進而影響區域之生活環境品質。近年來由於生活環境品質的提升,因此相較 對於潔淨空氣環境的要求,更顯的日益迫切。為了改善與提升都市內生活環境品 質,實有必要掌握都市建築物周圍環境廢氣污染擴散特性。
內政部建築研究所風雨風洞實驗室之風洞設備具有諸多可以發展之潛力與 空間,因此藉由執行廢氣排放對周圍環境影響之風洞實驗研究與分析之研究計 畫,將有助於風雨風洞實驗室建立廢氣排放對建築物環境污染擴散特性風洞實驗 之技術,並增進實驗室相關應用於建築物理環境之風洞擴散實驗數據分析能力經 驗。同時本計畫之研究成果亦可提供業界都市建築物理環境規劃之參考。
第二節 計劃研究背景
由於建築物周圍風場變化非常複雜,進而影響廢氣污染之擴散變化。此等問 題之研究探討,學理上可藉由數值模擬或實場量測或進行風洞實驗,以獲得結 果。但由於此等問題之邊界條件具有複雜性,數值模擬自有其限制性而無法處 理。實場量測需耗用相對高額費用,以及受限於大氣自然條件變化,非人力掌控,
很難重覆相同條件之量測(亦即量測再現重複性)。而風洞實驗則具有處理複雜邊 界條件與量測再現重複性之優點,同時所需費用亦低於實場量測。因此對於污染 源排放氣懸性污染物濃度擴散之變化與範圍等之分析研究,風洞實驗係為一種重 要有效之方法,目前被學界或業界廣為採用(詳見參考文獻[1~5]),具有相當之 重要性。
在國內應用風洞進行相關氣懸性廢氣以及重質有害氣體排放後,在各種不同 條件(包括排放強度、地形、地物等)下,於周圍環境擴散變化與特性之實驗分析 及研究,相關成果報告呈現於例如參考文獻[6~14]。國外之實驗研究則有例如:
應用風洞進行模擬都市建築環境廢氣污染擴散(詳見參考文獻[2,3]);風洞實驗 量測建築物後方之廢氣擴散,例如:參考文獻[15,16]。
都市建築物分佈排列型式繁多,或為單一建築物型式,或為前後(tandem) 與相鄰(side by side)雙建築物型式,或為規則(regular)與交錯(stagger)建築 群排列型式等。而都市地區之廢氣污染排放型式可為點源(point source)或線源 (line source),點源排放為最基本型式之廢氣污染排放,聯結許多點源及形成 線源。因此關於都市地區廢氣排放後對於周遭環境之影響研究,由上述分析組合 可知有許多情況,故需針對系統性組合情況,分年逐一進行風洞實驗研究,方可 獲致該等問題完整之解答。
上述之點源排放為都市地區污染來源之最基本也是最常見之型式,因此都市 點源式廢氣排放對建築周圍環境之影響之系統性組合可區分為三種:(1)廢氣點 源排放於單一建築物,污染在建築物遭周環境之擴散影響;(2)廢氣點源排放於 前後(tandem)與相鄰(side by side)雙建築物型式之建築物,污染在建築物遭周 環境之擴散影響;(3)廢氣點源排放於規則(regular)與交錯(stagger)建築群排 列型式之建築物,污染在建築物遭周環境之擴散影響。
第三節 計畫研究標的
提升及改善都市生活環境品質,對於都市建築物周圍環境廢氣污染擴散特 性,有必要進行有效掌控。內政部建築研究所風雨風洞實驗室藉由執行在點源廢 氣連續排放條件下,對單一建築物之周圍環境影響效應與廢氣污染擴散變化特性 之風洞實驗研究與分析,其研究成果除可提供政府相關機構與業界都市建築物理
物環境污染擴散特性風洞實驗之技術,並達到增進實驗室相關應用於建築物理環 境之風洞擴散實驗數據分析能力及經驗。此等皆為執行本計畫研究之目的。
本年度計畫主要研究標的為進行廢氣點源排放於單一建築物,污染在建築物 遭周環境之擴散影響。藉由風洞實驗量測濃度變化,並進行分析擴散特性。