第一節 研究緣起與背景
臺灣地處西太平洋颱風盛行區域，又於極端氣候變異下，建築物及相關附屬 設施耐風能力與評估，近來越受重視。由於當前能源使用觀念改變，屋頂型太陽 能光電板在政府大力推行下能見度趨多，尤其以經濟部推動「陽光屋頂百萬座計 畫」並於 103 年修正「設置再生能源設施免請領雜項執照標準」，以及地方政府 制訂「高雄市建築物設置太陽光電設施辦法」規範建築物屋頂太陽光電設施之設 置，以鼓勵方式期望達到節能減碳目的，惟太陽能光電板容易遭颱風吹落而造成 危險。而今（104）年 8 月及 9 月時，臺灣相繼受到蘇迪勒、杜鵑強烈颱風侵襲，
民眾對於強風的威脅又更加明顯有感。
本所自去(103)年自行研究「以不同風場模式建立屋頂突出物耐風量測技術 研究」即掌握時事潮流，預先洞察社會需求，針對建築物屋頂突出物的耐風能力 評估，開始以「單片型屋頂型太陽能光電板」為例，利用風洞實驗及 CFD 探討模 擬不同風場與模型尺度之關係，並建立本所實驗室對於該類附屬物之具體耐風量 測技術，包括：電子式壓力掃描器資料擷取作業程序書、電腦數值模擬作業程序 書等。去(103)年研究成果經審查會議專家學者建議，期能為工程界進一步提出 太陽能光電板風阻形狀係數，以利設計者參考應用。
有鑑於此，本研究即以國內常見屋頂型太陽能光電板類型，建置符合實際情 況之縮尺模型，進行受風實驗並分析應力，計算風壓係數Cp(Pressure coefficient)，
推導出阻力係數CD(Drag coefficient)、升力係數CL(Lift coefficient)等與風阻有關 的形狀係數。除了可供工程界設計時應用參考，更希望能提供我國「建築物耐風 設計規範」後續增修建議。而發展本研究同時也符合本所 104 年「建築技術多元 創新與推廣應用精進計畫(1/4)」分項計畫「風工程技術提昇多元整合研究計畫」
之「實驗技術品質提昇與發展」、「多元化跨領域應用研究」重點目標，俾利藉此 有效預防與控制風災危害，提昇國人生活品質與保障。
第二節 研究目的與內容
一、 研究目的
本研究以國內常見屋頂型太陽能光電板類型，建置符合實際情況之縮 尺模型，進行受風實驗並分析應力，計算風壓係數Cp，推導出阻力係數CD、 升力係數CL等與風阻有關的形狀係數，除了可供工程界設計時應用參考，
更希望能提供建築物耐風設計規範後續增修建議。進行本研究同時也符合 本所 104 年「建築技術多元創新與推廣應用精進計畫(1/4)」分項計畫「風工 程技術提昇多元整合研究計畫」之「實驗技術品質提昇與發展」、「多元化 跨領域應用研究」重點目標，俾利藉此有效預防與控制風災危害，提昇生 活品質與保障。
二、 研究內容
本研究彙整國內外屋頂太陽能板相關研究成果、規範等，並以國內常 用屋頂型太陽能板型式，建立 1/10 試驗縮尺模型，透過電子壓力掃描器等 儀器設備，進行風洞試驗驗證。本研究採用一組 6 片光電板型式，以安裝 在屋頂上方（含女兒牆）、貼覆斜屋頂等型式，並且依據文獻資料變化光電 板不同傾斜角度、不同風向角、不同支架高度等因素，來進行實驗。再透 過計算分析推導出風阻形狀係數Cp、CD、CL。
三、 預期成果
1. 完成國內外常用屋頂型太陽能板類型等資料蒐集與比較分析。
2. 藉由建立屋頂型太陽能板風洞試驗，累積屋頂型太陽能板的風洞實驗數 據，歸納產出風阻形狀係數，以供業界設計參考，並適時提出建築物耐 風設計規範及解說之增修建議。
第三節 研究方法與進度
一、 研究方法
1. 文獻回顧：彙整國內外屋頂太陽能板相關研究成果、規範等，以及瞭解 國內常用屋頂型太陽能板型式。
2. 模型試驗：以國內常用屋頂型太陽能板型式建立試驗縮尺模型，藉由力 平衡儀、電子壓力掃描器進行較為密集風洞試驗與驗證。
3. 歸納比對法：透過計算分析，並比對國內外文獻，求取該類風阻形狀係 數Cp、CD、CL。
表 1 -1 研究計畫進度表
項次 工作項目 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月
1 文獻蒐集回顧 2 模型設計與製作 3 均勻流模型縮尺 試驗（矩型屋頂）
4 試驗資料彙整計 算Cp
5 期中報告撰擬與 審查
6 均勻流模型縮尺 試驗（斜屋頂）
7 試驗資料彙整計 算Cp
8 推算Cp、CD、CL
9 期末報告撰擬與 審查
（資料來源：本研究整理）