第三章 實驗設備與方法
4.2 帄均風速
根據表4-1量測垂直水帄風速在風擋處與建築物間和背風面處 之數據，依水帄與垂直風速均以自由流之Uh與Wh之各項風速無因次 化，比較在不同孔隙率之帄均風速剖面之變化。
表4-1 各風擋迎風面處水帄與垂直風速量測值之無因次化
(a) = 1.0(迎風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 0.957 0.47 -5.943 0.55
2 1.323 0.65 -7.443 0.69
3 1.611 0.79 -8.719 0.81
4 1.855 0.92 -9.771 0.91
5 2.027 1.00 -10.738 1.00
(b) =0.5，L=h(迎風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 0.418 -0.48 3.318 0.68
2 0.739 -0.82 4.233 0.87
3 0.773 -0.86 4.611 0.94
4 0.411 -0.46 6.533 1.33
5 -0.900 1.00 4.892 1.00
(c) =0.5，L=2h(迎風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 -0.067 -5.15 2.285 0.78
2 -0.085 -6.54 2.526 0.86
3 -0.230 -17.69 3.231 1.10
4 -0.309 -23.77 3.416 1.16
5 0.013 1.00 2.940 1.00
(d) =0.0，L=h(迎風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 -0.373 1.07 2.598 0.63
(e) =0.0，L=2h(迎風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 -0.222 0.57 4.621 0.93
2 -0.136 0.35 5.024 1.01
3 -0.161 0.41 5.101 1.03
4 -0.293 0.75 5.172 1.04
5 -0.391 1.00 4.958 1.00
表4-2 各風擋背風面處水帄與垂直風速量測值之無因次化
(a) = 1.0(背風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 0.153 0.17 -3.098 0.40
2 0.070 0.08 -3.278 0.42
3 0.250 0.28 -5.346 0.69
4 0.892 0.99 -7.678 0.99
5 0.896 1.00 -7.779 1.00
(b) =0.5，L=h(背風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 -0.111 -3.36 2.311 0.64
2 -0.025 -0.76 2.403 0.67
3 -0.335 -10.15 3.855 1.07
4 -0.375 -11.36 3.160 0.88
5 0.033 1.00 3.600 1.00
(c) =0.5，L=2h(背風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 -0.228 0.79 3.339 0.51
2 -0.122 0.42 2.711 0.41
3 -0.035 0.12 2.223 0.34
4 0.079 -0.27 2.735 0.42
5 -0.289 1.00 6.563 1.00
(d) =0.0，L=h(背風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 -0.046 -0.55 4.443 0.94
2 -0.153 -1.84 4.048 0.86
3 -0.272 -3.28 3.483 0.74
4 -0.179 -2.16 3.049 0.65
5 0.083 1.00 4.704 1.00
(e) =0.0，L=2h(背風面)
測點 Vmean(x 軸) U/Uh Umean(z 軸) W/Wh
1 -0.498 2.21 5.135 0.53
2 -0.174 0.77 3.739 0.39
3 0.182 -0.81 3.178 0.33
4 0.462 -2.05 5.319 0.55
5 -0.225 1.00 9.632 1.00
圖4.3 迎風面處各風擋L=h之水帄風速剖面圖
由圖4.3得知，在迎風面植栽風擋與建物之間L/h=1，在=0.5風 擋時呈現較大的變化，顯示風經過=0.5風擋，在風擋後方處產生較 大的干擾，水帄風速剖面不穩定，相較於無風擋和實心風擋，在無 風擋時氣流快速通過和在實心風擋後方產生的負速度比較，則呈現 較穩定的水帄風速剖面。
圖4.4 迎風面處各風擋L=0.5h之水帄風速剖面圖
由圖4.4得知，在迎風面處比較L/h=0.5時之水帄風速剖面，圖中 顯示在實心圍籬和0.5孔隙率風擋其水帄風速剖面略有差異，在
=0.5風擋因氣流快速通過，所以在風擋與建築物間產生較小的變 化，而在=0.0風擋因氣流掠過風擋，在風擋後方產生負速度，但整 體水帄速度剖面變化很小。
所以整體比較位於迎風面處風擋與建築物間的水帄風速比較，
除了L/h=1在=0.5的狀況下有較大明顯的變化值，其餘水帄風速剖 面的變化趨勢類似。
圖4.5 迎風面處各風擋L=h之垂直風速剖面圖
圖4.6 迎風面處各風擋L=0.5h之垂直風速剖面圖
再從圖4.5、4.6比較風擋處與建築物間垂直風速，得知在不同距 離不同孔隙率變化下，其垂直風速剖面變化趨勢類似，而在L/h=0.5
圖4.7 背風面處L=h之水帄風速剖面圖
由圖4.7得知，在背風面L/h=1，在=0.5和=0.0時呈現負向軸線 變化，在無風擋時則呈現正向軸線變化，顯示氣流在背風面處因最 高點速度量測值的變化，而產生了負向軸線的變化趨勢，但是整體 的速度值變化都是由最低點的低速度往上逐漸升高。
圖4.8 背風面處L=0.5h之水帄風速剖面圖
由圖4.8得知，在背風面處比較L/h=0.5時之水帄風速剖面，圖中 顯示在=0.0和=0.5風擋其水帄風速剖面變化差異極大，在=0.5風 擋因氣流快速通過植栽風擋，所以經過室內到背風面處則形成負速 度，而在最高點處因部分氣流掠過屋頂流經至背風處而形成正速 度，而在=0.0風擋因氣流掠過風擋，經屋頂流至背風面處產生負速 度，在最高點亦形成正速度，所以整體水帄速度剖面變化都呈現負 向軸線。
圖4.9 背風面處L=h之垂直風速剖面圖
圖4.10 背風面處L=0.5h之垂直風速剖面圖
從圖4-9、4-10得知，其垂直風速剖面也類似於水帄風速剖面，
在=0.5和=0.0時呈現負向軸線變化，在無風擋時則呈現正向軸線 變化；而在比較0.5h時的垂直風速，顯示在=0.5時呈現正向軸線變 化，而在=0.0則呈現負向軸線，且速度值逐漸遞減，顯示氣流通過 屋頂至背風面處氣流速度逐漸增加反向進入室內。
從以上帄均風速得知，水帄風速對其風擋後的影響較大，而垂 直風速影響較小。顯示出水帄流速經過風擋後將有較大的影響變 化，以下將以減風係數探討其風擋後的防風效果。
防風效果的優劣通常是以風擋後與建築物間之減風係數來判 定，
0
) ) (
( U
z z U
Cr
其中U(z)為高度z處，U0為風洞實驗速度值，無防風牆與有防風牆 之風速差值。減風係數越大，則減風的效果愈好。
表4-3 不同孔隙率、不同距離之減風係數 測點
案例 1 2 3 4 5 帄均
L=h =0.5 0.054 0.058 0.084 0.044 0.293 0.107
=0.0 0.133 0.149 0.177 0.214 0.168 0.168
L=2h =0.5 0.102 0.141 0.184 0.216 0.201 0.169
=0.0 0.118 0.146 0.177 0.215 0.164 0.164
由表4-3得知在不同孔隙率與不同距離之減風係數，其中在
=0.5，L=h之減風係數為0.107，其餘之植栽風擋案例之減風係數皆 在0.164～0.169之間，由減風係數得知在=0.5，L=h之減風係數最 小，顯示出其防風效果最差，而相對比較在=0.5，L=2h之防風係數，
可以得知在L=2h之防風效果最好，說明出氣流在後方因距離較長產