文獻回顧

單棟矩形版高層建築附近流場型態如下圖 2-10 所示【5】，當風場接近 建築物時會逐漸分離，部分流場越過建築物上方 1 號流線，另一部分則在建 築物附近如 2 所示，於迎風面建築物高度約 70%的位置會有停滯點而出現最 大風壓力，由此停滯點開始流場在迎風面往向上、兩側及往下低壓力區移動，

分別如流線 3、4、5 所示，流量最大的下切流場在接近地表處產生渦流，此 渦流可稱為：直立渦流(Standing Vortex)、前方渦流(Frontal Vortex)或馬蹄渦 流(Horseshoe Vortex)，接近地面的馬蹄渦流方向正好與來流(approaching flow) 相反，此兩股流場會在建築物前方如點 7 位置交會產生低速區。

圖 2-5 建築物週遭流場 資料來源：【7】

另一部分馬蹄渦流(Horseshoe Vortex)往兩側延伸，繞過角隅處造成流場 分離而形成如點 8 處之高風速角隅強風，同時與另一波來流匯集如流線 9 所 示 。 另 外 在 背 風 面 處 產 生 低 風 壓 區 域 而 形 成 逆 流 (backflow) 和迴旋流 場 (recirculation flow)，如流線 10 和 13 所示。另一個低風速的遲滯區在建築物

下游處，迴旋流場(recirculation flow)終點形成如點 11 所示，通過此區域流場 重新恢復原來的方向以低風速向前進，如流線 12。逆流亦可視為造成建築物 後方旋轉渦流之主要原因，在此渦流和角隅風場之間，有一高速度梯度存在，

稱為分流剪力流(separation shear layer)。

事實上，有兩個風壓系統存在前述的流場型態，第一個風壓系統主要作 用在建築物的迎風面區域的最大壓力停滯點及其他低壓力區，此系統造成直 立渦漩的產生並延續至角隅流場。另一個風壓系統是由迎風面的高壓區域和 背風面的低壓域組成，形成建築物後方的逆流和角隅風。此二風壓系統造成 建築物附近的複雜流場型態【5】。

李偉誠，謝俊民(2011)利用計算流體力學(CFD)以台南市的氣象資料探討 不同的街廓比對街谷內風環境的影響，其主要針對風速低於 1.5m/s 的微風，

分析不同街廓比在地表高 1.5m 和 5m 處之風環境特性，並以韋伯機率推估低 風速之發生機率，研究結果顯示都市街道中隨著街廓長寬比的增加，風速減 緩現象越趨明顯。

A.P. To,K.M.Lam(1995) 等人以在風洞進行鄰棟建築之配置型式對其周 遭行人風場之影響。配置型式有三種：單棟建築、順風向前後排列和橫風向 的左右排列，採用固定街谷寬度進行試驗，研究顯示，前後排列對行人風場 影響較小，但若以左右橫向排列，街谷的流場風速則明顯受鄰棟建物影響而 有加速的現象。

圖 2-6 建築物配置型式 資料來源：【8】

T. Stathopoulos, H. Wu and C. Bedard 等人(1992)以 4 種不同建築尺寸分 別改變 8 組相鄰間距大小進行風洞試驗，探討兩棟建物街谷之地表風場特性，

結果顯示當 L/S=0.4 (L 為街谷寬，S 為斷面尺度影響因子)。時，有最大的風 速出現。

Bert Blocken, Ted Stathopoulos(2007),以 CFD 進行相鄰建物街谷風場模 擬研究，研究結果將街谷內流場分為阻抗流場、交互作用流場和獨立流場，

阻抗流場為街谷寬度很小其流場類似兩建物併排的情況，獨立流場則是街谷 寬度很大，兩建築對街谷流場不交互影響，交互作用流場則介於兩者之間街 谷內流場受兩建築物影響而互相干擾。

Bert Blocken, Ted Stathopoulos ,Jan Carmeliet, (2008),以風洞試驗進行雙 棟 狹 長 建 築 不 同 配 置 型 式 之 風 環 境 研 究 。 研 究 結 果 顯 示 ， 開 叉 式 街 谷 (diverging passage)的風速高於交會式街谷(converging passage)，同時也顯示風 速隨著街谷寬度的增加而增加。開叉式街谷風速在風攻角=0 度時最大。交會 式街谷的最大風速則出現在風攻度=15 度時。

C.W. Tsang(2011)等人針對不同的建築尺寸、排列間距與基底探討建物 附近行人風場的影響，排列間距部分設定 4 棟並排建物，尺寸為 25m(寬)、

25m (深) 、 125m (高) ，相鄰間距 S=0、6.25、12.5、18.75、25m，進行風 洞試驗。分析結果顯示，間距 S 從 0.65 到 25m，街谷間最大無因次化風速分 別為 1.0、1.12、1.15、1.11。

圖 2-7 高層建築物附近風場分佈圖 資料來源：【10】