本計畫提出之第五章之修改建議

有鑑於前幾章節的研究成果以及上一節所提出的詳細討論，考量到某些修訂需建 立於更多研究成果方能完成，故本節僅就本計畫執行內容提出針對目前規範第五章有 關風洞實驗部分的建議。

本研究針對規範5.3 節的「本文部分」提出下列建議：

表5-11 本研究針對規範 5.3 節本文提出之建議

5.3 風洞實驗應遵守之模擬要求

採用風洞實驗測算建築物設計風力及風力效應時，應遵守下列風洞實驗模擬要求：

1. … (略) 2. … (略) 3. … (略) 4. … (略) 5. … (略) 6. … (略)

7. 進行表面風壓量測時，應考量風壓孔位密度、風向角、參考風速壓之設置、管線 校正、採樣頻率、以及極值風壓係數之合理估算。

資料來源：【本研究製作】

由於進行表面風壓量測時，風壓孔位的密度、參考風速壓的位置、風向角影響、

模型上風壓管線的內徑、長度影響、量測儀器設備的採樣頻率等，在在影響取樣的品 質，故應當參考國外行之有年的實驗準備建議，提醒計算設計風力或執行風洞實驗者 注重此部分的基本要求，即便是不具風工程背景的技師亦可根據此本文內容要求執行

此外，極值風壓係數的合理估算應基於具有學理邏輯的基礎上進行。可以參考 ISO 4354-2009 或 AWES-QAM-1-2019 的作法，直接定義非超越機率百分比或者給出 可指引作法的文獻。研究團隊認為，進行統計分析給出設計值的估算方法有許多，不 and Mayne (1980)，得以甘保分布擬合足夠數量之極值樣本數，採非超越機率百分比 75%

所對應之極值風壓係數為設計值。建議極值樣本數至少15 筆以上。採用廣義分布擬合時，

應考量增加樣本數以符合擬合之準確性。估算設計風壓係數的統計方法亦應詳載於風洞實 驗報告中。

資料來源：【本研究製作】

新 增 的 解 說 內 容 分 別 針 對 幾 項 跟 表 面 風 壓 量 測 實 驗 有 關 的 項 目 參 考 AWES-QAM-1-2019 內容而定。首先是風壓孔密度不宜過低，尤其是建築物轉角處或 者預期鈍體表面發生流場特性改變的區域，例如分離點附近、再接觸點附近等可能發 生較大負壓的區域，理應設置較高密度的風壓孔以確保局部風壓係數的設計值估算正 確。

第二新增的內容則是強調風洞實驗應具備有多個風向角下的極值特性，以便估算 極值風壓時可以涵蓋所有可能來風風向的最大局部風力。一般來說，國外規範或準則 常以10 度風攻角為間隔，進行共 36 個風攻角的表面風壓量測。

第三個考量新增的解說條文為參考風速壓位置的設定。由於各實驗室尺寸、性能 均有不同，故實驗結果需以無因次化的係數表示之。而不同實驗室若採用不同參考風 速壓的設置來進行無因次化係數的計算，則無法進行互相比較進而確定何者正確與否。

瀏覽目前絕大部分以風洞實驗為基本的學術文章，多半均以模型高度處的平均風速壓 作為參考風速壓，針對模型表面上所量測到的動壓差進行無因次化係數的求取。然而 需要注意的是，即便已經確立了參考風速壓的位置，亦必須考量設置此參考點所可能 造成的干擾效應，必須確保不致於對模型產生壓力量測的任何干擾。另外，由於參考 風速壓僅需以平均值作為約化分母，故一般採用低頻的皮托管即可滿足需求。

目前規範 5.3 節的解說中僅針對模型製作需滿足不造成阻塞效應的 8%要求。然 而不僅僅是模型尺寸與風洞斷面尺寸的比例問題需要重視，附著於模型表面的風壓管 線亦需要進行訊號調整。一般來說，風壓管線的內徑以及管長具有扭曲訊號的可能性。

因此，通常在進行風壓管線的選擇時，應該事先進行管線率定，針對2𝑈h/𝐵以下的頻 率範圍進行振幅及相位之校正，其誤差不可大於10%。其中考量𝑈h/𝐵值的頻率界線主 要是因為採樣頻率需與流場平均風速大小有關。風速過高但採樣頻率較低，則將量測

形成，而非雜訊。兩倍的𝑈h/𝐵值則是考量了 Nyquist 頻率的影響。

最後新增的解說內容則是根據本計畫執行結果來建議。根據我國本土氣候特性以 及參考各文獻之內容，建議得以甘保分布函數作為極值風壓係數的分布型態，並以非 超越機率百分比75%作為估算設計風壓係數值的對應百分比。此外，根據各文獻建議 以及本研究團隊採用風洞實驗數據做為探討結果，建議至少15 筆以上的極值樣本數 量進行曲線擬合。然而，研究團隊認為極值分析方法不應限定於此種，因此建議得以 等值的方式進行估算。換言之，利用風洞實驗結果進行估算時，可採用其他方式進行，

但應先證明其效果與本計畫研究成果具有等值的結果，較具保障的作法則是將採用的 估算方法載明於風洞實驗報告書中。另外，採用廣義極值分布函數亦是可行的方法，

然而根據研究團隊經驗，應該採用更多的極值樣本數量方能確保其分布尾巴性狀的擬 合正確，進行分布函數的檢定是必須的。

本計畫執行第二次專家座談會議時，曾有委員認為以上新增之解說內容過多，是 否應當以附錄方式列於規範其後。然而，本研究團隊認為應可另行研製風洞實驗技術 手冊，除了可以減少規範本文及解說內容的龐大文字量外，亦可減輕不少未來修訂規 範行政上的負擔。目前美、日、紐澳均採此作法。