建築風工程課題

臺灣位於強震、強風區域，深受地震與颱風的影響。由於都市的發展趨勢，

建築物朝向高層化與高密度化開發，都市微氣候與環境風場的改變已不容忽視，

明顯的現象包括熱島效應、空氣品質不佳、通風不良，以及擾人的局部強風風場 等；又建築結構在高層化與輕量化後，風力對結構安全、舒適性之影響亦較地震 力更為重要。

帷幕牆作為建築物之外牆，其氣密性及水密性與空調耗能、隔音性能、滲漏 水等建築物問題直接相關，又遇有強風侵襲時之耐風安全性如何，皆有必要深入 探討。

「再生能源」是近年全球努力的議題，國內經濟部亦發布「建築整合型太陽 光電發電設備示範獎勵辦法」，以推動太陽能光電板於建築物上之利用。本所已 於民國104 年展開相關研究，除針對單片太陽能光電板之面板及支架受風壓風力 進行研討外，亦討論屋頂型陣列式光電板群聚時之風力發展特性。研究成果有利 於政府發展太陽能產業，協助業界以最小成本，達到最安全的抗風效果。

3.2.1 研究重點

一、民國104~107 年

關於建築風工程課題，於此「建築技術多元創新與推廣應用精進 計畫」4 年計畫中為子計畫「風工程技術提昇多元整合研究計畫」，其 研究重點包括[27]：

（一）實驗技術品質提昇與發展：提昇既有實驗及數值模擬技術引入認 證，開發新型量測與比對技術，供修訂簡化設計規範，建立風工 程領域試驗標準。

（二）建築環境風場影響與選址評估：針對強風區域潛勢評估與本土化 極值風速模式的建構，進而探討基地開發選址方式與高層建築物 舒適性與抗風能力，有效建立風環境管制方式。

（三）多元化跨領域應用研究：整合建築結構、建築防火、綠建築、能 源再生應用、複合性災害、環境評估等技術與應用研究，有效利

用各項資源，營造舒適的生活空間。

二、民國108~111 年

關於建築風工程課題，於此「建築工程技術發展與整合應用計畫」

4 年計畫中為子計畫「風工程技術創新多元應用研究計畫」，其研究重 點包括[28]：

（一）精進風場量測與模擬技術：精進既有風洞實驗與數值模擬能量，

並開發實場量測技術與新型量測技術，確認實地風場特性，據以 修正耐風設計規範，並協助業界產品開發驗證。

（二）強化都市環境風場流通評估：有效建立風環境管制方式，形塑都 市通風廊道，促進通風效益，以減緩都市熱島問題，達成節能減 碳之目標。

（三）應用風場特性跨領域研發：應用通信、雲端及 AI 並結合 BIM 等 技術，開發智慧風場與能源再生檢測應用等跨領域技術，達到風 能有效利用與開發之雙重效益。

彙整民國104 年至今(109)年之建築風工程相關研究計畫主題，可將其歸 納為建築物耐風設計、風環境、帷幕牆、太陽能光電板、風洞試驗、建築物 附置物、風洞實驗室等 7 類。相關研究計畫清單，及其內容/預期成果效益 等，詳見表3-3 及附錄二。

第三章 本所建築工程技術科技計畫簡介

3.2.2 重要成果[29, 30]

一、針對臺灣建築條件與環境，研擬建築物耐風設計技術手冊，供業界於規 劃設計時之參考。

二、以板橋江子翠地區作為選定之都會區域，並針對此區域進行縮尺模型試 驗與模擬風場的研究。研究中所採用之風洞試驗方法與程序可作為未來 擬定適熱環境舒適評估風洞試驗方法與程序之重要參考。

三、出版建築物耐風設計手冊及開發耐風規範視窗程式，將我國建築物耐風 設計規範及解說之相關繁複公式透過流程化、圖像化使其簡單易於理 解，並將繁複公式設計成視窗程式，免於冗長的計算並確保設計品質，

達到簡捷、安全設計之目的。

四、研擬行人環境風場數值模擬準則及 CFD 模擬準則，供執行評估人員有 一致的依循方法，以利行人風場環境影響評估或都市設計審議之引用參 考。

五、進行高層建築物柔性氣彈模型風洞試驗研究。

六、進行建築物附置物之耐風設計評估研究。

七、編撰帷幕牆系統結構耐風設計手冊。

八、探討具有頂蓋之挑空中庭建築物的熱浮力通風，用以設計中庭頂蓋，達 到降低建築物能耗。

九、探討都市通風效益，有助都市風廊以及低風速風險分佈區之劃定，降低 氣候變遷所造成的衝擊。

十、探討動態受風過程轉換為同等效果的靜態數值，可利於後續結構設計，

以及實驗室檢測能量及公信力。

十一、開發「實場資訊量測系統」自動收集室內外通風環境資訊，並可將資 訊整理上傳至資料庫，為後續最佳化通風決策提供依據之目標。

十二、以平屋頂距置型太陽能光電系統之擬議規範草案為基礎，擬訂地面距 置型太陽能光電系統之耐風規範條文。

第三章 本所建築工程技術科技計畫簡介

十三、藉由基地通風率以及對基地內建築棟距地管制，利用不同百分比地基 地通風率進行敏感度分析以提供後續建築規劃之發展。

十四、選定台灣欒樹、瓊崖海棠等3 個典型樹種，經由風洞試驗量測資料之 驗證以建立足以準確模擬地面風場的數值模式，並歸納出排樹植栽減 風設計的原則，供都市建築區排樹植栽減風規劃與設計之參考。

十五、利用模擬風速直接計算臺灣無測站地區各鄉鎮的強風發生機率和基本 設計風速，提出新的設計風速建議值。