1.1 研究動機
為了使我國的建築法規能適切的反應台灣比較特殊的風場環境，並 提供建築師和結構工程師一個具國際水準之大氣邊界層測試風場，使建 築物與橋樑能在設計階段即可在國內進行風場測試，而不必遠赴重洋、
委託國外機構進行風洞測試，進而提升國內建築與橋樑設計之效率，內 政部建築研究所經過多年之籌畫與努力，乃於民國 93 年底在國立成功 大學歸仁校區建置完成一個大型的大氣邊界層風洞設備，開啟我國建築 物與橋樑風洞測試之新里程碑【1-5】。
內政部建研所的風洞設備如圖 1 所示，具有兩個測試區，分別稱之 為 第 一 測 試 區 與 第 二 測 試 區 ， 其 測 試 區 截 面 分 別 為 4m×2.6m 及 6m×2.6m，最高速度可達 30m/s。風洞本體之總長度為 77.9m，最大寬度 為 9.12m，最大高度則為 15.9m。試驗能力包含建築物、橋樑、都市環 境及空氣污染、微氣候、及特殊風場等，其中橋樑在第二測試區進行試 驗，因為第二測試區之寬為第一測試區之 1.5 倍。
圖 1 內政部建研所風洞設備側視圖（建築風洞小組提供）
由於風洞甫建置完成，亟需建立建築模型的風洞測試，使風洞發揮 其建置的功能。因此本計畫在第一測試區，運用實驗方法，測試並建立 三個建築模型之風場資訊。此三個模型包含一個方柱體、一個圓柱體、
以及台北 101 金融大樓。旨在建立方柱體與圓柱體這兩個基本的建築模 型的基本風場資訊、以及目前全世界高度最高的台北 101 金融大樓的風 場資料，以逐步擴充此風洞館之測試能量，而達到成為全球性建築風洞 之目標。
二、研究目的
基本高樓模型試驗的主要目的有二，即：
1、建立單棟基本的數據，以供群組模型數據之比較。
2、提供數值模擬（Computational fluid dynamics，CFD）之驗證 數據。
故本計劃所選擇之基本高樓模型分別為方柱體與圓柱體。由風場空氣動 力的觀點來說，建築物乃典型之鈍形體（Bluff body），流動分離（Flow separation）、渦漩溢放（Vortex shedding）、馬蹄形渦漩（Horseshoe vortex，騎樓風的主要成因）、角隅渦漩（Corner vortex）與尾流（Wake flow）是風場典型之特徵，換言之，建築物風場頗為複雜【6-9】。因此，
本研究先選取幾何形狀較簡單之方柱體與圓柱體作為資料建立之對 象，以避免其他可能衍生之複雜度。此二模型之基本差異是圓柱的分離 點的位置，會隨著風場之雷諾數的改變而移動；相對的，方柱之分離點 在幾何形狀之銳緣轉角處，而且分離現象產生後，分離點就不再隨著雷 諾數改變。換言之，這兩個模型，提供了風場雷諾數對建築物影響之評 估的基本數據，提供幾何形狀簡單而風場特徵豐富之驗證數據，並可作 為日後群組建築模型之參考資訊。
至於 101 金融大樓的風洞試驗，則是要以目前全世界最高的大樓
【10】，來檢驗此風洞設備的測試能量，並進一步將此風洞的測試能力 推至與世界同步的目標，俾便與國外相關之風洞測試設備良性競爭，以 利未來風洞之國際測試業務之發展。
綜合言之，本計劃的主要工作項目包含方柱體模型、圓柱體模型與 台北101 金融大樓之風洞試驗，並進行人員培訓。