第九章 結論與建議
第二節 建議
【建議一】
本案太陽能系統風壓係數研究成果提供相關學會團體參採：立即可行建議 主辦機關：社團法人中華民國風工程學會
目前政府積極推動太陽能發電，各地設置於建築物屋頂或地面的太陽光 電系統日漸增多，但我國「建築物耐風設計規範及解說」，並無太陽光電系統 耐風設計相關專章可供業界參用，部份使用者執行太陽光電系統耐風設計時，
為節省經費不進行風洞試驗，卻又以節省材料原則，選擇性引用規範，致有 設計安生疑慮。短期內為確保國內地面或建築物屋頂上太陽光電系統之耐風 安全性，建議提供太陽能系統風壓係數研究成果給相關學會團體參考。
85
表 2-1 斜屋頂平貼型國外規範比較
JIS C 8955:2017 ASCE7-16
各規範中章節 Ch5.3 Ch29.4-4
適用範圍 1. 安裝離地高度 60 公尺以內 2. 面板與屋頂面的最大垂直距離 (1)Gable roof:無特殊規定
(2)Hip roof:面板與斜屋頂距離若超過 50mm 時，風壓係數計算 公式需修正
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響
支撐架構件直 接受風之風壓 係數
對不同的型鋼斷面及風向建議風壓係數 可參考 ASCE7-16 其他章節。
(資料來源:本研究整理)
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表 2-2 平屋頂距置型國外規範比較
JIS C 8955:2017 SEAOC(2012) ASCE7-16 各規範中
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表 2-5 地面距置型國外規範比較
JIS C 8955:2017
各規範中的章節 Ch5.3
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表 3-1 地面單斜式棚架型各 Case 之實場參數比較表
面板傾角 阻塞比 長寬比 實驗場地 備註
Case (G10C)* < 50% 0.538 建研所風洞 在 8 個區域佈有大量測點，其他區域則 為均勻少量佈點
Case (G10O)* > 50% 0.538 建研所風洞 在 8 個區域佈有大量測點，其他區域則 為均勻少量佈點
Case G10C < 50% 0.538 建研所風洞 在 8 個區域佈有大量測點；檢核 Case (G10C)*
Case G10O > 50% 0.538 建研所風洞 在 8 個區域佈有大量測點；檢核 Case (G10O)*
Case G30C < 50% 0.538 建研所風洞 探討面板傾角及阻塞比對於地面單斜 式棚架型風壓值之影響 Case G30O > 50% 0.538 建研所風洞
(資料來源:本研究整理)
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表 5-1 地面單斜式棚架型面板傾角 10 度下實驗值與規範值之比較
有效受風面積 區域 3 區域 2 區域 1
實驗值 <a2 2.457 -4.896 1.223 -2.221 0.7871 -1.448
>a2, ≦4.0a2 2.151 -2.427 -- -- 0.4426 -1.102
規範值
<a2 1.87 -4.8 1.4 -2.8 0.93 -1.83
>a2, ≦4.0a2 1.4 -2.8 1.4 -2.8 0.93 -1.83 (資料來源:本研究整理)
表 5-2 地面單斜式棚架型面板傾角 30 度下實驗值與規範值之比較
有效受風面積 區域 3 區域 2 區域 1
實驗值 <a2 4.044 -6.732 1.931 -3.153 1.460316 -2.143
>a2, ≦4.0a2 2.553 -3.73 -- -- 0.825285 -1.874
規範值
<a2 3.2 -4.6 2.4 -3.5 1.6 -2.3
>a2, ≦4.0a2 2.4 -3.5 2.4 -3.5 1.6 -2.3 (資料來源:本研究整理)
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表 7-2 平屋頂單斜式棚架型有無阻擋比較表
有效受風面積
無阻擋淨風壓係數 有阻擋淨風壓係數
區域 3 區域 2 區域 1 區域 3 區域 2 區域 1
屋頂型實驗
<a
2-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
>a
2, ≦4.0a
20.55 -2.44 0.51 -1.72 0.72 -1.18 0.48 -2.75 0.54 -1.94 0.76 -1.41
>4.0a
20.46 -1.99 0.46 -1.44 0.67 -1.05 0.42 -2.24 0.44 -1.62 0.67 -1.22
(資料來源:本研究整理)
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圖 2-1 斜屋頂平貼型之示意圖
(資料來源: https://www.energytrend.com.tw/news/20180316-14309029.html)
圖 2-2 地面距置型之示意圖
(資料來源:https://www.initialsolar.com/solar-energy-system-ground)
圖 2-3 平屋頂距置型之示意圖
(資料來
源:https://www.peoplenews.tw/news/45004da2-2c0e-4b05-9c9b-e5f42c3771a9)
102
圖 2-4 地面單斜式棚架型之示意圖
(資料來源:https://www.pinterest.com/pin/715016878312630714/)
圖 2-5 平屋頂單斜式棚架型之示意圖
(資料來源:https://www.share-en.com/3852520809370963385326684/5459874)
圖 2-6 支撐架與屋頂面接合處之破壞
(資料來源:http://solar543.blogspot.com/2015/10/12.html)
103
圖 2-7 面板框架處之破壞
(資料來源:技師報「太陽光電發電設備鋁合金框架及支撐架設計的建議」，
何 象鏞 技師，2014)
圖 2-8 面板框架與支撐架接合處之破壞
104
(資料來源:技師報「太陽光電發電設備鋁合金框架及支撐架設計的建議」，
何 象鏞 技師，2014)
圖 2-9 蘇迪勒颱風對彰化太陽光電系統造成之破壞
(資料來源:蘋果即時新聞網「太陽能板種電才啟用 蘇迪勒刮走 3 千萬」)
105
圖 2-10 斜屋頂平貼型或平屋頂距置型之符號示意圖
(資料來源:本研究整理)
圖 2-11 產生 =1.5 之可能情況 1
(資料來源:本研究整理)
106
圖 2-12 產生 =1.5 之可能情況 2
(資料來源:本研究整理)
圖 2-13 平屋頂距置型之屋頂分區圖
(資料來源:本研究整理)
107
圖 2-14 產生 =1.5 之可能情況 1
(資料來源:本研究整理)
圖 2-15 產生 =1.5 之可能情況 2
(資料來源:本研究整理)
108
圖 2-16 地面距置型之符號示意圖
(資料來源:本研究整理)
圖 2-17 產生 =1.5 之可能情況 1
(資料來源:本研究整理)
109
圖 2-18 產生 =1.5 之可能情況 2
(資料來源:本研究整理)
圖 2-19 開放式建築物之單斜屋頂局部構件及外部披覆物區域劃分示意圖
(資料來源:本研究整理)
110
圖 3-1 內政部建築研究所風洞示意圖
(資料來源:內政部建築研究所風雨風洞實驗室網站)
圖 3-2 淡江大學風洞示意圖
(資料來源: 淡江大學風工程研究中心網頁資訊)
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圖 3-7 內政部建研所粗糙元及三角錐形渦流產生器
(資料來源:本研究整理)
圖 3-8 內政部建研所風場測量平均風速(左)及紊流強度剖面(右)
(資料來源:本研究整理)
114
圖 3-9 淡江大學風工程研究中心粗糙元及三角錐形渦流產生器
(資料來源:本研究整理)
Zg=140cm
Zg=140cm
圖 3-10 淡江大學風場測量平均風速(左)及紊流強度剖面(右)
(資料來源:本研究整理)
115
圖 4-1 Case (R10C)*之各測分佈點及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-2 Case (R10C)*面板區域分佈圖
(資料來源:本研究整理)
116
圖 4-3 Case (R10C)*測點 1 上表面風壓歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
圖 4-4 Case (R10C)*測點 1 下表面風壓歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
圖 4-5 Case (R10C)*測點 1 淨風壓歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
117
圖 4-6 Case (R10C)*測點 1 淨風壓係數歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
圖 4-7 Case (R10C)* 1 秒移動平均之測點 1 淨風壓係數歷時圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-8 Case (G10C)* 0 度角各測點正極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
118
圖 4-9 Case (G10C)* 0 度角下各測點負極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-10 Case (G10C)*各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-11 Case (G10C)*各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
119
圖 4-12 Case (G10C)*有效受風面積 a=10m2之淨風壓係數歷時圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-13 Case (G10C)*有效受風面積 a=10m2之 1 秒移動平均淨風壓係數歷時圖
(資料來源:本研究整理)
120
圖 4-14 Case (G10C)* 0 度風向角下區域一之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-15 Case (G10C)* 0 度風向角下區域二之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-16 Case (G10C)* 0 度風向角下區域三之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
121
圖 4-17 Case (G10C)* 180 度風向角下區域一之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-18 Case (G10C)* 180 度風向角下區域二之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-19 Case (G10C)* 180 度風向角下區域三之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
122
圖 4-20 Case (G10C)*區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-21 Case (G10C)*區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-22 Case (G10C)*區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
123
圖 4-23 Case (G10C)*區域三之 1 秒移動平均最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-24 Case (G10C)*區域二之 1 秒移動平均最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-25 Case (G10C)*區域一之 1 秒移動平均最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
124
圖 4-26 Case (G10O)*之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-27 Case (G10O)*之各測點最大正淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-28 Case (G10O)*之各測點最大負淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
125
圖 4-29 Case (G10O)*區域三之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-30 Case (G10O)*區域二之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-31 Case (G10O)*區域一之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
126
圖 4-32 Case G10C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-33 Case G10C 之各測點最大正淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-34 Case G10C 之各測點最大負淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
127
圖 4-35 Case G10C 區域三之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-36 Case G10C 區域二之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-37 Case G10C 區域一之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
128
圖 4-38 Case G10O 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-39 Case G10O 之各測點最大正淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-40 Case G10O 之各測點最大負淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
129
圖 4-41 Case G10O 區域三之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-42 Case G10O 區域二之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-43 Case G10O 區域一之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
130
圖 4-44 Case G30C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-45 Case G30C 之各測點最大正淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-46 Case G30C 之各測點最大負淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
131
圖 4-47 Case G30C 區域三之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-48 Case G30C 區域二之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-49 Case G30C 區域一之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
132
圖 4-50 Case G30O 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-51 Case G30O 之各測點最大正淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-52 Case G30O 之各測點最大負淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
133
圖 4-53 Case G30O 區域三之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-54 Case G30O 區域二之最大正(負)淨風壓係數
(資料來源:本研究整理)
圖 4-55 Case G30O 區域一之最大正(負)淨風壓係數.
(資料來源:本研究整理)
134
圖 6-1 Case R10A1C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-2 Case R10A1C 面板區域分佈圖
(資料來源:本研究整理)
135
圖 6-3 Case R10A1C 測點 1 上表面風壓歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
圖 6-4 Case R10A1C 測點 1 下表面風壓歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
圖 6-5 Case R10A1C 測點 1 淨風壓歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
136
圖 6-6 Case R10A1C 測點 1 淨風壓係數歷時圖(對應於實場前 200sec)
(資料來源:本研究整理)
圖 6-7 Case R10A1C 1 秒移動平均之測點 1 淨風壓係數歷時圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-8 Case R10A1C 0 度角各測點正淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
137
圖 6-9 Case R10A1C 0 度角下各測點負淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-10 Case R10A1C 各測點最大正淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-11 Case R10A1C 各測點最大負淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
138
圖 6-12 Case R10A1C 有效受風面積 a=0.81m2之淨風壓係數歷時
(資料來源:本研究整理)
圖 6-13 Case R10A1C 有效受風面積 a=0.18m2之 1 秒移動平均淨風壓係數歷時
(資料來源:本研究整理)
139
圖 6-14 Case R10A1C 0 度風向角下區域一之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-15 Case R10A1C 0 度風向角下區域二之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-16 Case R10A1C 0 度風向角下區域三之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
140
圖 6-17 Case R10A1C 180 度風向角下區域一之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-18 Case R10A1C 180 度風向角下區域二之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-19 Case R10A1C 180 度風向角下區域三之極值淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
141
圖 6-20 Case R10A1C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-21 Case R10A1C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-22 Case R10A1C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
142
圖 6-23 Case R10A1C 區域三之 1 秒移動平均最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-24 Case R10A1C 區域二之 1 秒移動平均最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-25 Case R10A1C 區域一之 1 秒移動平均最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
143
圖 6-26 Case R15A1C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-27 Case R15A1C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-28 Case R15A1C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
144
圖 6-29 Case R15A1C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-30 Case R15A1C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-31 Case R15A1C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
145
圖 6-32 Case R20A1C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-33 Case R20A1C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-34 Case R20A1C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
146
圖 6-35 Case R20A1C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-36 Case R20A1C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-37 Case R20A1C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
147
圖 6-38 Case R25A1C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-39 Case R25A1C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-40 Case R25A1C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
148
圖 6-41 Case R25A1C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-42 Case R25A1C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-43 Case R25A1C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
149
圖 6-44 Case R10A2C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-45 Case R10A2C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-46 Case R10A2C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
150
圖 6-47 Case R10A2C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-48 Case R10A2C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-49 Case R10A2C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
151
圖 6-50 Case R15A2C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-51 Case R15A2C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-52 Case R15A2C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
152
圖 6-53 Case R15A2C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-54 Case R15A2C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-55 Case R15A2C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
153
圖 6-56 Case R20A2C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-57 Case R20A2C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-58 Case R20A2C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
154
圖 6-59 Case R20A2C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-60 Case R20A2C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-61 Case R20A2C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
155
圖 6-62 Case R25A2C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-63 Case R25A2C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-64 Case R25A2C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
156
圖 6-65 Case R25A2C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-66 Case R25A2C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-67 Case R25A2C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
157
圖 6-68 Case R10A0.5C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-69 Case R10A0.5C 之各測點最大正淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-70 Case R10A0.5C 之各測點最大負淨風壓係數之等值圖
(資料來源:本研究整理)
158
圖 6-71 Case R10A0.5C 區域三之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-72 Case R10A0.5C 區域二之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
圖 6-73 Case R10A0.5C 區域一之最大正(負)淨風壓係數圖
(資料來源:本研究整理)
159
圖 6-74 Case R15A0.5C 之各測點分佈及測點附屬面積圖
圖 6-74 Case R15A0.5C 之各測點分佈及測點附屬面積圖