第二章 文獻回顧
第二節 建築物通風相關文獻
氣流來流風向不同與建築物外形而形成氣動力行為有絕對關係。
Cheng 等人[2007]針對矩形斷面大樓避難層不同開口位置做一系列風場 模擬研究，首先量測周圍風場氣動力特性，發現在邊角處易產生較強迴 流區，尾流影響長度將會往下游延伸數倍大樓寬度，在尾流區背後形成 一對渦流(如圖 2-1 所示)，上方渦流為順時針旋轉而下方渦流旋轉方向為 相反。進一步針對避難層(平行兩面牆面為開放，另外兩面為封閉)改變風 向角觀察走廊風場特性，由圖 2-2 速度向量圖可得知，在風向角 0o-45o 走廊位置氣流流速明顯高於風向角 60o，當風向角為 90o時，壁面阻擋氣 流進入避難層走廊，流速明顯降低。在 Cheng 等人[2008]進一步將模型增 加有三面封閉與單面封閉模型以及改變開口位置(圖 2-3，橘色線為封閉 建築物外牆)，由結果得知在 a、b 兩個模型通風量是較小，而 c 模型通風 量受到風向角改變影響顯著。以 d、e、f 模型而言，僅有單面外牆罩覆因 此通風率高於其於模型，尤其以 f 模型為最佳。Chow (2004)在高層建築 中央樓層設置不同位置排煙窗進行 CFD 模擬室內流場(圖 2-1)，發現開窗 位置不同對室內氣流通風效能於流向有顯著影響，但需要特別注意角落 氣流停滯區，若發生火災濃煙極可能在此處蓄積無法排出至室外。
Chu(2011)等人發現風向角改變，氣流在窗口處產生迴流影響通風效果，
造成空氣流率與氣流進入室內流動方式產生變化。
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圖 2-1 矩形高層建築斷面流場速度向量圖
資料來源：Cheng et al.(2007)
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圖 2-2 矩形高層建築逃生層流場速度向量圖
資料來源：Cheng et al.(2008)
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圖 2-3 矩形高層建築逃生層流場速度向量圖
資料來源：Cheng et al.(2008)
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圖 2-3 矩形高層建築內流場速度向量圖 資料來源：Chow.(2004)
國內對於高層建築火災相關文獻最早由鄭錦峰(1982)研究高樓火災 對人民生命危險性研究，葉俊興(2001)透過文獻蒐集高層建築在發生火災 各時期(圖 2-4)，利用消防管理分析消防成功搶救要件，搶救過程包含火 災的察覺、通報、初期滅火、避難引導、安全防護、緊急救護與火勢撲 滅 ， 亦 包 含 了 使 用 建 築 物 之 防 火 自 救 。 近 年 來 FDS(Fire Dynamic Simulation)軟體開發已趨成熟，透過模擬方式了解高層建築火災發生時 情況，徐國龍(2012)與高銘圳(2013)利用 FDS 還原台中市金沙國際商業 大樓與米高梅飯店還原火場進行分析，透過模擬參數的改變，如撒水器 的變更、建材耐燃程度調整、感知器靈敏度等進行模擬研究，以了解防 火設施對於逃生時間之影響，以達提升逃生者的生存機會。
圖 2-4 火災成長過程 資料來源：葉俊興(2001)
(a) (b)
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綜合目前國內、外在關於高層建築排煙相關研究中發現，研究所使 用模型為簡單矩形斷面探討不同風向角或改變開窗位置對居室內流場變 化與影響，但在排煙窗部份相關研究少之又少，且以 FDS 或 CFD 軟體進 行模擬，因此本研究將以台灣建築與消防規範設計風洞試驗模型進行吹 試，在模型居室內進行視流觀察，了解在改變不同風向角與開窗角度對 居室內氣流特性之影響，同時量測居室內天花板處風壓與 FDS 模擬結果 比對，了解其軟體準確度。
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