第四章 結論與建議
第二節 建議
研究計畫在進行風洞實驗工作實務時，遭逢一些問題，雖已暫時克服，但建 議實驗室將來可針對風洞部分設施調整之改進如下，以利爾後執行相關風洞擴散 實驗更為便利與順暢。
建議一
增設污染源排放口及量測點增加資料量：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：全國建築師聯合會、風工程學會
目前建築研究所風洞實驗段內部地表面之污染源設置位置只預留一 處，對於未來若進行不同污染排放源位置，將無可調整改變之彈性。為了 使得未來風洞實驗室得以進行更為廣泛相關污染擴散實驗研究，建議日後 於風洞實驗段內部地表面可改良之，並預設多處污染排放源位置，用以因 應不同排放佈置之實驗條件之研究案。
量測街廓濃度擴散時，須量建築物諸多周圍測點，因此風洞試驗段內空 間移行系統(亦即天車)，須考慮配合採樣管排系統之支架聯結，建議可考 慮增加天車在擴散管排支架聯結方面設計，將可使濃度量測更為彈性便利。
建議二
果，並將其更多元排列組合數據資料歸納分析，如資料量達到相當程度，建議可 納入相關規範參考。
參考書目
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附錄一
風設施模型進行風洞實 驗，利
梁若暉委員 1.目前計劃書防風擋牆之
何?是否可整理收集國際間國
梁若暉委員 1.模型尺寸及風速大小應
定?方可凸顯本研究價值與意
鄭復平委員 1.類神經網路強調正確
是否類似地震之累積效應，或
附錄二
本所 102 年協同研究「都市街廓空氣污染擴散與街地 風環境評估之實驗研究」、 「流場三維量測方式建置暨 應用至防風措施影響效應評估之研究」及「來流具俯 仰角對低層建築風載重影響之研究」等 3 案期中審查 會議紀錄
一、時 間：102 年 07 月 19 日（星期五）下午 2 時 30 分 二、地 點：大坪林聯合開發大樓 13F 簡報室
三、主持人：陳組長建忠 記錄：陳玠佑、李信 宏、鍾政洋
四、出席人員：如簽到單 五、主席致詞：（略）
六、計畫簡報：（略）
七、綜合討論意見：（依發言順序排序）
（一） 「都市街廓空氣污染擴散與街地風環境評估之實驗研究」案：
中華民國全國土木技師公會全國聯合會 陳技師永成：
1. 期中報告風洞試驗之結果與實際上呈現者合理。
2. 都市地形地況複雜，以目前之模型模擬，與實際都市 各種地況不一致，可納入未來研究方向。
羅教授元隆：
氣浮力）之影響，或可將該議題研究以 CFD 方式進行 分析。
2. 本研究以 3×3 區塊進行實驗較為簡化，建議在日後研 究案中可考慮加入公園或類似城市留空之區域進行實 驗，其所得到結果可較為貼近現實狀況。
蔡教授耀賢：
1. 本案期中報告研究成果值得肯定。
2. 污染擴散在未來都市規劃是一項重要議題，未來可延 伸出都市研究之課題方向。
姚教授忠達：
1. 請簡述空氣污染形式及本案採用之污染源形式及原 因。
2. 本研究案之都市街廓模型較為簡化，與目前環境中差 異較大，未來研究課題可參酌現有都市型態進行規劃。
承辦單位（李專案助理研究員信宏） ：
1. 請說明 CFD 將採用何種模態進行模擬。
主席：
1. 召開專家座談會的地點與時間，應以所本部為主，讓 本所長官同仁參與機會。
2. 本案污染擴散研究成果可提出與都市規劃考量項目 結合，使研究更能突顯出其重要性。
3. 請將 ABC 三種不同地況所定義之條件說明，並探討與
現實地形風場之間差異性，並說明氣候、溫度及濕度等
條件是否會影響實驗結果。
結果應可符合剛出招標文件內容。
2. 風攻角係指來流之風向與街廓之交角。目前擴散與風 場實驗部分之風向係與街廓正交，亦即街廓迎風呈 0 度交角。後續在風洞時程許可行況下，將考慮街廓與來 風呈 45 度交角。
3. CFD 主要模擬風場，提供街地風環境評估參考。污染 擴散主要為實驗量測。
4. 熱效應為對擴散之影響因素之一。本案研究主要考慮 為中性(neutral)條件，排除熱效應因素。
5. 本實驗主要探討濃度擴散，濃度分析均使用排放源初 始濃度為參考基準，將濃度無因次化，處理尺度問題。
6. 街廓建築物理環境規劃，通風擴散是重要探討課題。
本案目前主要在探討 3X3 街廓點源污染擴散效應。
7. 街廓型式因地區不同狀況，而有不同尺寸比例及排列 方式。問題之解決，可從研究分析之根本基礎面來看，
因此本研究主要以基本型式 3X3 及立體方塊建築物為 基本進行研究分析。
8. 本研究污染源型式採用點源連續排放型式。
9. 本研究案係為都市地區，因此依建築規範，選擇符合 A 地況範圍即可。
（二）「流場三維量測方式建置暨應用至防風措施影響效應評估之 研究」案：
中華民國全國土木技師公會全國聯合 陳技師永成：
1. 本案為實物性研究，其立意甚佳。
張教授盈智：
1. 除開孔率以外，擋風牆之側向剛性（及結構變形）是 否納入評估參考之一。 （或在日後專案研究）
蔡教授耀賢：
1. 建構軟硬體之價值很高。
2. 未來可以開發出新的防風牆設計。
姚教授忠達：
1. 可就防風格柵高度強度予以補充檢討。
承辦單位（陳副研究員玠佑）：
1. 防風構造應以國內外常用的形式為主。
2. 開孔率的選定應說明其依據與選用的原因，使研究較 具普遍性與可用性。
主席：
1. 請評估具有該類防風構造的建築物佔有率，並說明對 於此類建築物研究延伸的價值為何？
2. 可藉由颱風等天然災害統計或調查，來說明損害程 度，進而強化研究的必要性。
3. 召開專家座談會的地點與時間，應以所本部為主，並 讓本所長官同仁參與。
研究單位回應（苗教授君易）：
1. 防風格柵模型高度 24 cm，依假設二百分之一縮尺比 例，此模型代表實際高度 48 m，大氣邊界層高度假設 為 340 m。
2. 風場實驗數據將提供計算模型所受之阻力及阻力係
時量測，可供空間相關性的研究。
5. 本研究所使用之模型不考慮變形問題，關於柵網材料 因受力變形，影響透空性之考慮，將建議為未來研究之 項目。
6. 本研究所考慮之柵網透孔率將以常見柵網之透孔率 為考慮。
7. 在本研究報告中將提供文獻與實際防風柵網資料，說 明本研究模型具實用參考價值。
8. 在本研究報告中將收集風害資料及所採用之防風設 施，說明本研究的必要性。
（三） 「來流具俯仰角對低層建築風載重影響之研究」案：
中華民國全國土木技師公會全國聯合 陳技師永成：
1. 本案為實物性之研究其立意甚佳。
2. 本案俯仰角研究範圍請釐清。
3. 地面地形邊界層（含植生現況等）之影響請考量。
羅教授元隆：
1. 建議增加隨著地況起伏而變化的風速剖面。
2. 建議未來圖表說明時增加規範比較。
3. 其餘簡報內容符合計畫進度。
張教授盈志：
1. 本案之俯仰角來源主要為地形因素，故建議針對 “地 形因素”即山坡之坡度影響因子多做考量。
2. 若因經費或時間的關係，亦可採用 CFD 的數值分析
方式進行。
1. 本案選定之坡地地形是否為較極端之狀況? 其與現 實狀況之山坡地差異為何?
2. 是否可與實際法規中之可開發坡度做連結，增進研究 實用性。
3. 可藉由颱風等天然災害統計或調查，來說明損害程 度，進而強化研究的必要性。
4. 召開專家座談會的地點與時間，應以所本部為主，並 讓本所長官同仁參與。
研究單位回應（陳教授若華）：
1. 本案山坡地地形模型以採用法規規定可開發之限制 為研究範圍，為使山坡地地形模型之流場單純，參酌文 獻中研究成果建議，山脊模型以餘弦函數剖面及平滑表 面為對象。
2. 建築物模型以垂直安裝於坡面上，底部因斜坡面形成 的間隙以底座充填，避免干擾流況。
3. 為能驗證地形流場特徵，將由文獻資料比對及 CFD 協助驗證。
4. 研究成果將盡量多採用圖表方式呈現。
5. 建築物模型屋頂坡面採用由 1:1 逐漸變化至平屋面形 式模擬常見之雙坡面屋頂，研究成果並可與前期於平坦 地形之研究成果作比較。
6. 本案山坡地地形模型以採用法規規定可開發之限制
為研究範圍，目前法規以三級坡為開發限制。為使山坡
地地形模型之流場單純，參酌文獻中研究成果建議，以
影響，以釐清對於建築物所受風載重屬保守或不保守情 況。
8. 為能使流況聚焦於表現俯仰角度，採用山脊形式山坡 地地形，實際山丘地貌可能有局部的凹凸變化或走勢變 化，則未列入研究範圍。
9. 後續召開專家座談會的地點與時間，均以本所為主，
並請本所長官指導。
八、會議結論：
（一） 本次會議 3 案期中報告，經審查結果原則通 過，並請業務單位依規定時程管控研究進度。
（二） 請業務單位將與會專家學者及出席代表意見 詳實紀錄，供研究團隊參採，並於期末報告中針對期 中審查意見以表格方式逐一說明與回應。經費並請按 月核銷。
九、散會：下午 17 時。
審查委員意見 意見回覆
未來研究課題可參酌現有都市型態 進行規劃。
立體方塊比例建築物為模型。
李信宏委員
請說明 CFD 將採用何種模態進行模 擬。
本研究 CFD 風場模式採用自行研發 數值模式。數值模擬結果將與實驗量測 結果相互比較驗證。
陳建忠組長
1.
召開專家座談會的地點與時 間，應以所本部為主，讓本所長官 同仁參與機會。2.
本案污染擴散研究成果可提 出與都市規劃考量項目結合，使研 究更能突顯出其重要性。3.
請將 ABC 三種不同地況所定義 之條件說明，並探討與現實地形風 場之間差異性，並說明氣候、溫度 及 濕 度 等 條 件 是 否 會 影 響 實 驗 結 果。本研究案係為都市地區，因此依建 築規範，選擇符合 A 地況範圍即可。
本所 102 年協同研究「都市街廓空氣污染擴散與街地 風環境評估之實驗研究」、 「流場三維量測方式建置暨 應用至防風措施影響效應評估之研究」及「來流具俯 仰角對低層建築風載重影響之研究」等 3 案期末審查 會議紀錄
一、時 間：102 年 11 月 8 日（星期五）下午 2 時 30 分 二、地 點：大坪林聯合開發大樓 15 樓第 4 會議室
三、主持人：陳組長建忠 記錄：陳玠佑、李信 宏
四、出席人員：如簽到單 五、主席致詞：（略）
六、計畫簡報：（略）
七、綜合討論(依研究計畫序)
（一） 「都市街廓空氣污染擴散與街地風環境評估之實驗研究」案：
曾教授俊達：
4. 本案以都市街廓空氣污染擴散與街地風環境評估之 實驗計畫研究目的清楚。
5. 請具體說明實驗設計採 9 組立方體建築物模型之實驗 假設依據。
6. 研究成果宜結合現行規範或供相關規範具體項目修
道寬 S，報告書內容的比例 1:1 或 1:05 就不符合，反 而比較像別墅群。
5. 盆地內熱效應影響應可再深入研究。
姚教授忠達：
3. 報告書第 40 頁圖 3.34~36 紊流強度，實驗與 CFD 結 果明顯不同，請補充說明。
4. 請說明本研究結果與實際狀況之差異。
5. 當街道間距變小，位在前後排建築物聚集之污染濃度 相對降低，但在下游區域或其他區域的濃度是否提高？
蔡教授耀賢：
3. 研究方法嚴謹，研究成果具體且有貢獻，值得給予高 度肯定。
4. 皮托管在量測上的精度問題（紊流強度），建議可回 饋至未來實驗設備的改良參考。
5. 未來建議可延伸探討至台灣街屋（連棟透天厝等）型 式。
鄭教授啟明：
1. 本案確實完成預定研究目標，提昇風洞實驗室之大器 擴散研究能量，研究成果亦具體，可供實務參考。
2. 本案除風洞模擬外，並以數值模擬，風場與風洞試驗 數據相當吻合。建議未來可以探討數值模擬街廓污染擴 散之可行性。
3. Z/H>1 時，風速向下游遞減之結論，是為風場合理趨
面右方模型（Y/H＝-1.5～-2.5）後方趨勢有點相左，是 否是近地面風場影響所導致？
6. 第四章建議部分可否請老師結合法令規章依格式提 出近程中程遠程的建議。
研究單位回應（蕭教授葆羲）：
1. 實驗設計採 9 組立方體建築模型實驗，係依據投標文 件服務建議書內容。
2. 目前相關建築無此類擴散規範，本計畫研究結果將可 提供未來進行規範草擬參酌。
3. 都市內街廓有各種不同狀況，例如大樓或公寓型式。
本研究案建築物高度與街道寬度 1:1 或 1:0.5 接近符合 一般 5 樓公寓與其街道寬度之配置。
4. 盆地內熱效應影響確實是一項重要因素，將建議建築 研究所未來朝此方向規劃研究題目。
5. 報告書圖 3.34~36 紊流強度實驗與 CFD 結果有較明顯 差距，此因為實驗採用 5 孔皮托管量測，而該儀器對於 建築物後方回流區量測可能會有較大誤差，另外數值模 式對於紊流模擬也可能有誤差。
6. 本研究結果與實際一般 5 樓公寓與其街道之街廓狀況 接近。當街道間距變小，位在前後排建築物聚集污染濃 度相對降低，係由於間距改變風場之故。下游其他區濃 度變化主要端視風場變化而定。
7. 數值模擬街廓污染擴散確實具有未來繼續研究可行
研究」案：
曾教授俊達：
1. 研究主題有助本島海岸強風危害災損效益，可做為實 務參考，惟宜於實驗計畫中說明本案研究方法之實驗依 據，例如所採用規範為何，以供應用參考。
2. 請補充說明風洞實驗中防風牆尺度規劃依據。
張教授盈智：
1. 三維量測之發展很值得肯定。
2. A、B、C 三組結果似乎未能整理出具體結論或趨勢（例 如 C 之結果優於 B） 。
3. 由保護係數來做為標示可清楚知道定性的結果比 較，但所謂「流速之降低」對應到「防風」的效果，應 加以定義，方能有實務上的應用價值。
姚教授忠達：
1. 本案三維流場量測機制有效節省實驗作業，其效果值 得肯定及推廣，惟相關智財權應釐清。
2. 請補述風沙效應對防風措施之影響。
蔡教授耀賢：
1. 風洞三維量測能力的建構，著實提昇風洞量測的技術 水準，值得肯定。
2. 研究成果可回饋制防風牆的設計，對未來沿海建築規 劃有實質貢獻。
鄭教授啟明：
1. 本案兼具防風實務應用及提昇建築研究所風洞性
來應對此進行更有系統性的研究。
承辦單位（書面意見） ：
4. 文獻中列有不同類風阻牆，但若應用於國內常型用的 防風格柵（網）形式為何？所對應的環境為何？與過去 曾經做過 A、B、C 構型有何關連性？建議應將調查和 文獻予以綜合整理以利參考。
5. 對於實驗環境條件的設置，針對不同防風設施（即防 風擋牆、透孔率 50%攔沙柵網、無透孔攔沙柵網）所 進行實驗結果，與報告書第 46 頁提及利用小型風洞所 得結果，二者相互關係為何？請補充說明。
6. 報告書提及防風設施名詞眾多，有風阻牆、擋風牆、
防風格柵…等，請統一名詞或予以明確定義。另有關研 究建議內容，應補充實務應用內容。
主席：
1. 有關設備智財權的部分，基於協同研究的機制，協同 計畫主持人苗老師君易研究團隊是可以去進行研究發 表。至於是否要申請專利發表，可於後續研議。
2. 風洞設備的使用排程滿載及人力運用的問題，將請本 所實驗室研議改善。
3. 與成功大學的研究合作將研議多元方式來操作，以利 共同提昇實驗室的技術能力。
研究單位回應（苗教授君易）：
1. 本實驗依據將以實際案例的應用來補充說明，至於未
來該如何轉化為規範，可能需要再進行多種方案的驗
3. 有關 C 組的結果優於 B 組原因，與厚高比、風洞設備 等不同有關，尤其在大風洞與小風洞進行實驗，差異就 會特別明顯，未來將於文獻回顧補充說明對保護係數的 影響與作用。至於防沙或防風的考量的方式有所不同，
透孔率的多寡何者才是最佳，都牽涉到設計的問題，未 來可以持續詳細研究。
4. 如能提昇實驗次數，有關流場特性、紊流強度與透孔 板的關係，應可呈現出較佳的成果。
5. 感謝委員指教，其餘相關意見將妥適修正納入成果報 告。
（三） 「來流具俯仰角對低層建築風載重影響之研究」案：
曾教授俊達：
1. 本案研究成果具體，且報告呈現方式佳。
2. 請補充說明歷年來風力天然災害統計結果，以及災損 程度與建築物高度之影響關係。
3. 宜於實驗計畫中說明於不同基地坡度，或採用不同斜 度、造型的建築物屋頂形式規劃的依據。
4. 結論應具體說明可供實際應用於規範修正參考項目。
張教授盈智：
1. 研究目的具有高度價值，可瞭解來流角度供設計使 用。
2. 具體結果應納入耐風設計規範，在未納入規範前建議 可先提供參考值。
姚教授忠達：
實質助益，應予以肯定。
2. 建議將各風洞試驗案例標示其 h/z 0 的參數值，以供讀 者參考。
3. 建議綜合整理相關研究成果，可歸納來風俯仰角之修 正因子，以做為未來風力規範修正依據。
承辦單位（書面意見） ：
1. 試驗結果（報告書第 39 頁）所提，山坡後方由於遮蔽 影響，來流氣流強度減弱，模型受到風力負載因而降 低，在山坡後位置壓力分佈接近無明顯差異。而在實 際狀況下，位於山坡後方處常有落山風現象發生，此 結果該如何解釋無落山風現象。
2. 試驗結果（報告書第 54 頁）有關機率密度函數分布，
於實際狀況下如何應用。
3. 於報告書結論內可否量化補充說明試驗結果如何應 用於實際建築工程或相關規範修訂。
主席：
研究成果要提供給營建署或規範制訂機關應用時，該試 驗的次數和試體數多寡易受他人質疑，如何使對方在兼顧公 共利益的情形下，能解除該種疑慮又能確實完成，請研究團 隊及承辦單位研議。
研究單位回應（陳教授若華）：
1. 有關各委員甚多期許本研究成果能回饋至規範修訂，
惟本人認為規範修訂作業應嚴謹，如能增加實驗驗證
次數，研究成果才能更為具體且有說服力，未來將朝
3. 廠房設計與自然通風的部分，未來可做為進一步的研 究，並結合至綠建築領域。
4. 餘有關研究用語應普及化、模型縮尺問題、研究與實 際對應的關係、內容應修正或誤繕處等等，將修正後於 成果報告呈現。
八、會議結論：
（一） 本次會議 3 案期末報告，經審查結果原則通過。
（二） 請業務單位詳實記錄與會專家學者及出席代 表意見，並請執行團隊參採及確實依照本部規定格式 修正成果報告，注意文字圖表之智慧財產權，如有引 述相關資料，應註明資料來源，對於成果報告之結論 與建議事項內容，須考量應為具體可行，並鼓勵將研 究成果投稿建築相關學報或期刊。
（三） 請執行團隊依契約書規定，完成報告書送所 及辦理核銷結案事宜。
九、散會：下午 5 時。
審查委員意見 意見回覆 SCALE。一般街廓(BLOCK)H 遠大於街 道寬度 S，與計畫內 1:1 或 1:0.5
據。
3. 研究成果宜結合現行規範供相關規 範具體項目修正參考。
本計畫研究結果將可提供未來進行 草擬規範之參酌。
姚忠達委員
1. P.40 圖 3.34~36 紊流強度實驗與 CFD 結果明顯不同，建議說明。
2. 本 研 究 結 果 與 實 際 狀 況 之 補 充 說 明。
3. 當街道間距變小，位在前後排建築 物聚集之污染濃度相對降低，惟在 下游區域其他區是否變濃？
1. 圖 3.34~36 紊流強度實驗與 CFD 結 果有較明顯差距，此原因為實驗採 用五孔皮托管量測，該儀器對於建 築物後方回流區量測可能會有較大 誤差，另外數值模式對於紊流模擬 也可能有誤差。
2. 本研究結果與實際一般 5 樓公寓與 其街道之街廓狀況接近。
3. 當街道間距變小，位在前後排建築 物聚集之污染濃度相對降低，係由 於間距改變風場之故。下游其他區 濃度變化主要端視風場之變化。
委員意見 意見回覆 有 in line 以及 staggered，
對街廓之空污擴散與風環境有
街廓建築物排列方式也是另一種重要參 數，行列式(in line)以及錯列式(staggered) 對空污擴散與風環境影響將有不同效應。本計 畫係針對行列式方式排列之街廓狀況下，研究 探討街廓之街道街谷寬度對污染擴散之效應。
而改變不同街道街谷寬度以模擬代表實際街 廓狀況。
附錄五
委員意見 意見回覆 視現(flow visualization)，
對於街廓複雜風場變化可提供
於建築物規劃除結構力學分析 外，這也是一項建築物理環境 重要考量因素，建議可進行這 方面風洞污染實驗。
量測分析。街廓之建築物表面濃度分佈變化，
將是未來年度實驗研究標的。