第三章 研究成果
第三節 研擬緩和都市熱島效應之通風改善策略與法令制度
風環境評估之重點即是連結不具備氣候專業背景的都市設計規劃人員，
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讓其可了解到都市中不同時段的風環境特徵分布，利用量化之數據可較容易 掌握都市開發在該區域是否對氣候環境造成影響，可針對日後進行都市開發 或進行都市設計審議時提出修正建議及基於保持都市內舒適氣候之應變策略，
調適並減緩都市中刻不容緩需要解決的氣候議題。
本研究於下半年之研究重點將著重透過多種不同的因子如，主風道/風道 /海風、建築物的排列、建築物的高度與通風度、都市綠化覆蓋率、都市峽谷 通風系統等，研擬都市開發的限制以及通風改善策略，利用不同的建築配置 說明都市中風廊的移動路徑受到其之影響，透過對都市建成環境包含都市配 置、型態以及建築建蔽率以及容積率管制，同時將都市設計規劃與氣候狀況 做結合，促進可永續發展的都市環境以及更舒適的通風人居空間規劃設計。
ㄧ 、 風 速 與 溫 度 及 能 源 消 耗 之 關 聯
根據本研究第二章第四節之風環境分析結果顯示，風速於日夜間對溫度 之影響有所差異，於日間(06:00-18:00)其影像力較不顯著，將風速分為三個 級距，分別為 0-1.5m/s、1.5-3.5 m/s 以及 3.5 m/s 以上，發現風速越小其 對溫度之影響越小(圖 3-16)，主要因日間尚有輻射熱等其他氣候因子影響，
故其相關性較低。
但於夜間(18:00-06:00)風速對降溫效果影響顯著，結果顯示風速越高對 於溫度將有明顯的降溫效果，如圖 3-16 所示，尤其於高風速分類 3.5 m/s
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以上之風速環境，其對溫度之降低效果明顯高於其它種風速分類，推估其主 要原因為夜間除了風環境因子外，較少輻射因子影響，故風速可對溫度產生 較明顯之影響。
而透過與風速及溫度之平均值分析計算後，發現夜間年均風速若高於都 市整體平均風速 0.1m/s，則年均溫度會低於平均溫 0.5℃， 平均斜率為 0.1769，如圖 3-17，說明都市中如能保持良好的通風除將可以有效降低熱壓 力亦可提供更高的居住舒適環境。
(a)
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圖 3-16 (a)日間風速與溫度之關聯,(b)夜間風速與溫度之關聯
(資料來源：本研究製作)
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圖 3-17 建成環境與風環境之關聯 (資料來源：本研究製作)
於都市氣候中，熱環境與風環境皆非常重要。因此本研究結合兩者，以 四個等級，分析都市氣候環境。在風的方面，依據不同相對過風機率網格的 數量，進行對高過風與低過風的區分，因此定義相對過風機率小於 2%的網格 為低過風、相對過風機率高於 2%者為高過風。
由圖 3-18 所示，台南整體仍有多數區，如中密集住宅區或商業區，其因
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住宅行為、商業活動或交通移動之熱排放，造成市中心多處極度熱壓力且低 通風潛力的情形，位於及度熱壓力或強烈熱壓力但高通風潛力的點位，如圖 3-19 中運河周邊的地區，因保留適當之開放空間，則有相當潛力透過風的優 勢，有機會帶走區位中所排放出的熱量。
圖 3-18 台南風熱結合地圖
(資料來源：林建廷，2016)
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圖 3-19 台南風熱結合地圖細部 (資料來源：本研究製作)
二 、 風 速 簡 算 式
根據第二張第四節風速減算式建置方法，本研究利用多元回歸分析，對 氣象局之氣象站背景溫度以及各不同地況之區域內都市發展因子進行關連分 析後，取得ㄧ條可以在了解區域內發展特徵以及取得氣象局氣候站的風速資 料後，迅速評估不同地區風速的減算式，其相關係數為 0.92，如公式 8。
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風速i=f(風速station*0.65+建物面積比i*0.293+水域面積比i*0.49+空地面積
i*0.59-0.21)---(公式 8)
透過此方法我們除了可以預估都市中的風速，也可透過長期的資訊計算 了解都市中低風速風險區以及高風速保留區等，對於不同增減都可以及時的 掌握其對都市中風環境差異的表現以及影響，除可增進都市規劃者對於都市 中氣候的了解，更可更方便的依照都市氣候特色進行都市規劃設計的法規以 及規範參考。
藉由減算式預估而得之都市風速分結果如圖 3-20 所示，因減算式中考量 了土地使用分區之面積以及建築樓地板面積之因子，在土地覆蓋的差異及不 同地況下將會產生風速的變化，如示範點 a 即為台南公園與成功大學與週遭 住宅區之風速分部情況與地圖疊合之結果，可發現因公園與校園內植栽種植 密度高且建築分散較不容易產生低風速之情況，但密集住宅區因為區域內樓 地板面積高且無空地等粗糙度較低之土地使用，容易使得風速在此區域降低 而成為低風速風險區；而於示範區 b 則是河川以及其兩測之住宅區，明顯可 以發現河川流經之區域因無量體可以阻擋風的流動，在風速呈現上較兩測較 多阻擋物的區域來的風速較高，同時此圖亦可應用於不同時段如冬季以及全 年低風速風險區之劃定。
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(a) (b)
圖 3-20 夏季低風速風險區
(資料來源：本研究製作)
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三 、 通 風 改 善 策 略 與 法 令 制 度
研究之成果若無法實際應用，將無法達成學術回饋社會之責任，故本研 究將透過過去相關文獻回顧與本研究之結果結合，將提出能有效提高都市通 風效益以及降低都市熱島效應的都市規劃設計方法。
此方法除能將研究成果轉化為能有效協助政府都市計劃相關人員參考之 背景氣候資料，亦可透過實際的改善策略與法令制度修訂方向，以達成都市 降溫、節能減碳的長期目標，研究結果藉由以下通風遮蔽率之計算方式說明 此項目之說明，如公式 9。
建築物立面通風遮蔽率=A / (H × W)< 80%---(公式 9) A：面向道路(公道) 或永久性空地之建築物正立面投影面積
H：建築物最高點高度
W：面向道路(公道)或永久性空地之基地邊長 若 H<18m，則 A / (H × W)< 90%
對於較特殊的案例，例如較大基地中一棟超高的建築搭配其它低矮的建 築，可能造成 H 值太高而輕易通過，則可考慮對 H 值加以限制。
方案 1：Ｈ=各棟建築平均樓高
方案 2：Ｈ=合理樓高，如容積率/建蔽率×標準層樓高 (如圖 3-21)
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而本計畫亦提出另一可實際應用之規範，其則適用於建築物週遭有公園/
廣場/永久空地或大型道路所使用，如圖 3-22 所示，如建築敷地之週遭設有 可增進都市降溫且促進風流通知土地使用劃分如綠地等，除考慮建蔽率外應 需在建築規劃時避免座落於其風流通路徑上，以免阻擋都市風流通並藉此保 留良好的對流環境，同時亦延伸大型綠地對於都市的降溫效果。
圖 3-21 通風遮蔽率之計算方式
(資料來源：本研究製作)
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圖 3-22 建築敷地保持風流通之規劃方式 (資料來源：本研究製作)
對於位於都市風廊道上之建築基地，應考慮限制其面向風廊盛行風向之 面寬 W，保留 W/3 以上之前後側院空間，使通風效能不至於受建築量體之阻 檔(圖 3-23)。
方案 1：W/3 統一配置於一側
方案 2：如建物欲分配至基地內各處則需注意其投影面積仍須維持 W/3
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圖 3-23 建築面寬長度限制方式 (資料來源：本研究製作)
面對都市風廊或濱水區之建築基地，其迎風方向或水岸之建築應以低層 建築構成，其後以不同高度的建築錯落同時保持通性與促進空氣流動(圖 3-24)。
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方案 1：對面對都市風廊方向或濱水區之首排建築高度近行限制(H<12m) 方案 2：如欲於後方建置高層建築則不得超過前棟建築 50%之高度
圖 3-24 面對風廊與濱水區基地規劃之建議方式
(資料來源：本研究製作)
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四 、 計 畫 成 果 與 國 土 計 畫 法 令 之 連 結 及 落 實
本研究於風環境之改善策略與法令制度上亦考慮現實層面並與國家土地 使用相關之上位計畫進行連結，其中包含國土計畫以及土地使用管制等法令 以及規範，其中將針對有關於氣候變遷之相關條例以及都市永續發展之目標 進行研擬與探討。
根據國土計畫法總則第一則之規定，為因應氣候變遷，確保國土安全，
保育自然環境與人文資產，促進資源與產業合理配置，強化國土整合管理機 制，並復育環境敏感與國土破壞地區，追求國家永續發展，特制定本法。故 於土地開發上應注重因氣候變遷而導致的都市高溫化之環境議題，以及第六 條第二則之規定，國土規劃應考量自然條件及水資源供應能力，並因應氣候 變，確保國土防災及應變能力，降低氣候變遷的衝擊進而使國家永續發展。
因提高都市通風是調適都市高溫化的極佳策略，故應將都市內的通風環境進 行檢討，並於不同地況之各都市計畫區內之主要計畫以及細部計畫進行管制，
以提高都是永續發展之目標。
本研究之風環境評估以及研究成果，將可呼應都市中氣候變遷與過度都 市化所造成之環境與氣候議題包含高溫化進行改善。具體成果包含
1. 含低風速風險區之劃定
此風速可視化之圖面可落實於縣市級地方政府於制定地方國土計畫內容
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有關第十條第八則之直轄市、縣（市）國土計畫之內容應載明氣候變遷調適 計畫之規定增加低風速風險區域內之開發管制，以保持區域內之通風以及蓄 熱所造成的熱風險議題。
2. 於都市計劃中之土地使用管制的可能性 A. 前後院留設深度調整的對應
留設前後院之規定除用於防災消防外應可加大其留設面積，藉以達到增 近都市風流通，降低都市中熱壓力的產生以及因氣候變遷所帶來的居民健康 以及環境議題。
B. 法定空地留設位置的對應
如管制建蔽率與建築面積等方式，管制建築基地中可使用之地區，如影
如管制建蔽率與建築面積等方式，管制建築基地中可使用之地區，如影