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第三章 試驗計畫與結果

第五節 小結

一、風力模型:

1. 從單片型風力模型C

FX

、C

FY

、C

FZ

分佈可知,β=45°及β=135°附近形 成正負雙主峰(peak),趨勢呈現對稱,可知道在風力模型本身的穩固 性符合試驗條件所設定,相對合理。而且,也是明顯在角隅可得到最大 的受力值。

2. 至於C

F

正負號方向,代表與座標值設定方向相反,也就是說,在圖面 上所得,係為整體模型受到風壓推拉力,所得結果相當符合常理。

3. 本研究嘗試將試驗所得C

FX

=0.24,C

FY

=-0.11,C

FY

=-0.51 與規範表 2.9 相比,比對結果發現,本研究在風力模型的試驗上,與規範值相當接近。

惟由於對於建築物本身的條件、重要性等,本來就與光電板不同,因此 在風力承受面積更大的情形下,相對於光電板而言,規範值就顯得偏大 且保守,這是很正確的。不過,由本研究所得可供未來規範修正時參考,

或許可獨立專章節或專門規範,供光電板在抗風條件下使用。

二、風壓模型:

1. 單片型(1×1)的正面平均主風壓表現,均以負風壓(牽引力或拉力)

為主,並且以來流β=135°附近最大,驗證前期研究及文獻所述角隅渦 流影響的合理性。而反面的主風壓在β=120°、135°卻形成正風壓(壓 力),對於光電板的受力,則形成一拉一壓。至於淨風壓經換算後,趨 勢與正面主風壓類同,主因在於反面的風壓,在角隅方向時,均有加成 效果,不得不注意。

2. 單片型(1×1)試驗結果如表所列,然而該表所表示的是各測點孔位的 相對最大值,因此,對於淨風壓的相對最大值,僅可供為參考,其原因 在於各測點的壓力值並非剛好在同一孔位的上下位置,再加上孔位間受 到壓力管線佈設的影響,對於該數值結果,就會有相當大的差異,某些 孔位剛好在角落邊,所得風壓甚高(Cp-m>3),倘若直接採用計算,

結果是會相當保守較不合理。所以本研究認為,若能將該單片型 1×1 風壓模型分區,將支架的受壓(拉)力區域,區分成正面 A1、A2、A3、

A4,反面 B1、B2、B3、B4,對於均佈承受風壓,才能算是合理。

Cpn-a(A1/B1)=-0.31~-0.70,Cpn-a(A2/B2)=-0.06~-0.70,

Cpn-a(A3/B3)=-0.43~-0.86 ,Cpn-a(A3/B3)=-0.51~-0.93,

該結果顯示,A3/B3、A4/B4 後端(支撐端)的受力高於 A1/B1、A2/B2 後端(支撐端),與風場受力相符,主因在於後端抬高使受風面積變大,

當然受風壓一定較大,亦顯示試驗結果合理。

3. 陣列型(2×3)的正面主風壓表現,以來流β=45°及β=135°附近剛好形 成正負雙主峰(peak),驗證前期研究及文獻的合理性。而淨風壓的變

動較大,主要受到反面主風壓的影響,在一拉一壓的作用下,變異性較 大,研判受到各個單元光電板間隙氣流擾動影響,另外,也有可能是風 壓管線較多,收線不易,多少有影響實際值。

4. 陣列型(2×3)試驗結果仍受到壓力管線過密的影響,尤其是反面的部 分,經由上述各角度壓力分佈圖可清楚看到;另外,陣列型的是藉由單 片型的排列組合而成,每個單元間的間隙(gap),以及受限於模型佈孔 仍不夠密集,致使影響大過於單片型所呈現的結果。不過,正面的整體 壓力分佈仍可知道在角隅受風的牽引相當明顯,而平均承受風壓,在經 過計算修正後,負風壓 Cpn 最高也都在-0.70 左右,正風壓 Cpn 則在 1.08 左右。

三、設計對策

1. 經參考國內外規範、文獻與研究作法,再由本研究模型試驗後,認為可 以建立「太陽能板光電板風力設計對策」,對於目前尚無明確規範的太 陽能光電板,應可提供給設計使用者的參考。

2. 相關對策以下頁流程圖方式呈現。

太陽能板光電板風力設計流程 因應對策