研究緣起與背景

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第一章 緒論

第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景

有鑑於全球氣候暖化以及都市熱島效應已成為都市在面對開發及都市化 下刻不容緩的重要議題，台灣的氣候特徵因多處於熱帶與副熱帶氣候區，在 炎熱高濕且都市密集的背景下，都市高溫化所造成的熱壓力不僅影響環境生 態及居民健康，外氣溫度上升也導致空調等電器開啟及運轉時間增加，造成 能源耗用及大量碳排放問題。

過去學者專家不斷地提出許多觀測以及減緩都市熱島效應的方法，如使 用都市氣候地圖平台了解都市熱點分布後，降低該區域之不透水鋪面、建築 空調使用等，或提高植栽量以及限制建物高度等，抑或是使用密集測量網繪 製整體熱環境地圖，進而提供限制高熱島強度區域的電力使用規範等，而當 中相對於直接利用策略降低熱負荷策略外，確保都市的通風效率亦為關鍵之 對策之一。

良好的通風除可以引進新鮮及涼爽的空氣，亦可有效將都市中經大量人 造材質所吸收的蓄熱有效帶離，有助於熱島現象的減緩及空氣品質的提昇，

而通風不良的都市風場因風道受建物量體受阻滯，則會使熱量大量聚集在都 市峽谷中，不只提高都市熱島效應的發生機會及強度(圖 1-1)，更導致污染

跨不同地況區域之風廊建置分析及都市通風環境評估

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物質微粒易產生堆積如二氧化碳、氟氯碳化物等，這都嚴重地影響都市氣候 以及生活環境品質。

圖 1-1 台南市熱島分布圖 (資料來源：Chen et al., 2018)

過去研究在分析都市風環境的方法如下：利用都市優勢風向與建築的立 面迎風面面積建立了迎風面積指數 FAI (frontal area index)，採用風將朝 阻力小的區域移動之概念，來評估建築物型態對優勢風向的阻擋或流通的程 度，並藉由都市內迎風面積指數的分布藉最小成本路徑法來預估風廊(圖 1-2)。

圖 1-2 迎風面積指數示意圖

(資料來源：Hsieh et al., 2016)

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亦可透過地表粗糙度預估都市風向風速分布狀況，依照都市地不同區域 的都市開發因子特徵如土地使用及覆蓋、總樓地板面積等，進行不同區域風 速風向運算，藉此定義都市風環境特徵，並可透過都市氣象站的數據進行校 準與驗證。而也有許多研究則是透過建築物理環境的基礎，使用計算流體動 力學模式 CFD (Computational Fluid Dynamics)進行風向風速的模擬並透過 實際現地測量分析驗證模擬數據，釐清都市建成環境對風場所造成的影響(圖 1-3)。

圖 1-3 風環境模擬模式模擬結果

(資料來源：成大建築與氣候研究室模擬成果)

而許多城市也建立都市風環境地圖，描述都市在其海陸特徵、地形地貌、

都市型態、街區型式、建築使用、人工發散發熱等複雜環境下的通風現況，

也有城市設置多條 500 公尺寬的一級通風廊道和十餘條 80 公尺寬的二級通風

跨不同地況區域之風廊建置分析及都市通風環境評估

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廊道，以有效利用風對熱的調節能力減緩都市高溫化現象，提高住居環境品 質，減少對人體有害汙染物聚積等，由此上述優點即可見都市通風環境評估 及風廊建置之重要性。

如位於德國弗萊堡的生態色區沃邦，及採用盛行風向之背景氣候因素作 為都市與社區規劃之條件，將建築物之配置與盛行風向平行，除可為此地帶 來良好的通風環境，亦可解決如熱壓力以及汙染聚集等環境議題，使得在地 居民可以保有一個舒適的生活環境(圖 1-4)。

圖 1-4 德國弗萊堡氣候納入都市規劃範例

(資料來源：弗萊堡市政廳官網)

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