第二章 建築物耐風設計參數資料之建立
第一節 風環境資料
在風環境資料中,又可分為地況資料庫、地形資料庫以及基本設計 風速資料庫。
壹、地況資料
風速隨距地面高度增加而遞增,與地況種類有關,依下列指數律公 式計算之:
10 10 z V Vz
0≦z≦zg
其中,
Vz:高度 z 處之風速(m/sec)。
V10:10 公尺高之風速(m/sec)。
α:相對於 10 分鐘平均風速之垂直分布法則的指數,與地況種類有關,
見規範表2.1。
zg:梯度高度(m),與地況種類有關,見規範表 2-1。
地況種類依建築物所在位置及其附近地表特性而定,分成以下三類:
(一)地況 A:大城市市中心區,至少有 50%之建築物高度大於 20 公尺
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者。建築物迎風向之前方至少 800 公尺或建築物高度 10 倍 的範圍(兩者取大值)係屬此種條件下,才可使用地況 A。
(二)地況 B:大城市市郊、小市鎮或有許多像民舍高度(10~20 公尺),
或較民舍為高之障礙物分布其間之地區者。建築物迎風向 之前方至少 500 公尺或建築物高度 10 倍的範圍(兩者取大 值)係屬此種條件下,方可使用地況B。
(三)地況 C:平坦開闊之地面或草原或海岸或湖岸地區,其零星座落之障
礙物高度小於10 公尺者。
若附近地況為介於地況 A 與地況 B 間或地況 B 與地況 C 間之過渡地 況,原則上應採用會產生較大風力之地況,但也可利用可信賴之合理分 析法,決定此一過渡地況之風速垂直分布。
然而,以上公式所需用到之地況參數資料,可依中規範表 2-1 地況 相關參數得知。
貳、地形資料
各種不同用途係數之建築物在不同地況下,離地面 z 公尺高之風速 壓 q(z)依下式計算,其單位為 kgf/m2。
q(z) = 0.06 K(z)Kzt [I V10(C)]2
式中,K(z)稱為風速壓地況係數,此值為離地面 z 公尺之風速壓與 標準風速壓(地況 C,離地面 10 公尺處)之比值,依下式計算:
K(z) =2.774( )2
g
z z
;z>5m
= 5 2 2.774( )
zg
;z≦5m ...(2.7)
各種地況種類之α 值及梯度高度 zg,照規範 2.1.1 節規定,見表 2-1。
Kzt 稱為地形係數,代表在獨立山丘或山脊之上半部或懸崖近頂端 處之風速局部加速效應。若此獨立山丘、山脊或懸崖高度 H 較上風側 3.22 公里內地形高度超過兩倍以上,且 H 大於 4.5 公尺(地況 C)或 18 公尺(地況 A 或 B),且此獨立山丘、山脊或懸崖在上風側 100H 或 3.22 公里(兩者取小值)內沒有類似高度之障礙物,且
0.2
h
H L
(見表 2-2(a)),則 Kzt 可依下式計算:
1 K
1K
2K
3
2K
zt
...(2.8)式中,K1、K2 與 K3 分別依表 2-2(a)、2-2(b)與 2-2(c)決定。
若當地地形並不符合上述要求,可作合理假設後,再依式(2.8)計 算,或根據可信賴之試驗或文獻結果計算 Kzt。
參、基本設計風速資料
任一地點之基本設計風速 V10(C),係假設該地點之地況種類為 C 類,離地面 10 公尺高,相對於 50 年回歸期之 10 分鐘平均風速,其單位 為 m/s。
臺灣地區各地之基本設計風速,分為下列各區:
一、臺灣本島地區:
(1)每秒四十七.五公尺區:
花蓮縣:花蓮市、吉安鄉。
屏東縣:恆春鎮、滿州鄉。
(2)每秒四十二.五公尺區:
基隆市。
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臺北縣:貢寮鄉、雙溪鄉、坪林鄉、瑞芳鎮、平溪鄉、石碇鄉、深坑 鄉、汐止市、萬里鄉、金山鄉、石門鄉、三芝鄉、淡水鎮。
臺北市。
屏東縣:車城鄉、牡丹鄉、枋山鄉、獅子鄉、枋寮鄉、春日鄉。
宜蘭縣:南澳鄉、蘇澳鎮、冬山鄉、五結鄉、壯圍鄉、頭城鎮。
花蓮縣:玉里鎮、瑞穗鄉、豐濱鄉、光復鄉、鳳林鎮、壽豐鄉、新城 鄉、秀林鄉。
臺東縣:達仁鄉、大武鄉、太麻里鄉、長濱鄉。
(3)每秒三十七.五公尺區:
臺北縣:烏來鄉、新店市、三峽鎮、五股鄉、蘆洲市、三重市、泰山 鄉、新莊市、板橋市、中和市、永和市、土城市、樹林市、鶯歌 鎮、林口鄉、八里鄉。
桃園縣:各鄉、鎮、市。
新竹縣:新豐鄉、湖口鄉、新埔鎮、關西鎮、橫山鄉、尖石鄉。
臺中縣:和平鄉。
南投縣:信義鄉。
臺南縣:七股鄉。
臺南市。
高雄縣:林園鄉、大寮鄉、大樹鄉、燕巢鄉、大社鄉、仁武鄉、鳥松 鄉、鳳山市、橋頭鄉、岡山鎮、梓官鄉、彌陀鄉、永安鄉、茄萣 鄉、路竹鄉、湖內鄉、桃源鄉。
高雄市。
屏東縣:佳冬鄉、林邊鄉、東港鎮、新埤鄉、來義鄉、泰武鄉、萬巒 鄉、潮州鎮、竹田鄉、崁頂鄉、南州鄉、萬丹鄉、新園鄉、麟洛 鄉、瑪家鄉、內埔鄉、長治鄉、屏東市、九如鄉、鹽埔鄉、里港 鄉、高樹鄉、三地門鄉、霧臺鄉。
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宜蘭縣:大同鄉、三星鄉、員山鄉、羅東鎮、宜蘭市、礁溪鄉。
花蓮縣:富里鄉、卓溪鄉、萬榮鄉。
臺東縣:金峰鄉、卑南鄉、臺東市、東河鄉、鹿野鄉、延平鄉、關山 鎮、池上鄉、海端鄉、成功鎮。
(4)每秒三十二.五公尺區:
新竹縣:五峰鄉、北埔鄉、峨眉鄉、竹東鎮、寶山鄉、芎林鄉、竹北 市。
新竹市。
苗栗縣:各鄉、鎮、市。
臺中縣:東勢鎮、新社鄉、太平市、石岡鄉、豐原市、潭子鄉、神岡 鄉、大雅鄉、大肚鄉、龍井鄉、沙鹿鎮、梧棲鎮、清水鎮、后里鄉、
外埔鄉、大安鄉、大甲鎮。
臺中市。
彰化縣:伸港鄉、線西鄉、和美鎮。
南投縣:仁愛鄉。
雲林縣:口湖鄉、水林鄉、四湖鄉。
嘉義縣:布袋鎮、義竹鄉、鹿草鄉、太保市、六腳鄉、朴子市、東石 鄉。
臺南縣:(除七股鄉、白河鎮外)各鄉、鎮、市。
高雄縣:阿蓮鄉、田寮鄉、旗山鎮、美濃鎮、內門鄉、杉林鄉、六龜 鄉、茂林鄉、甲仙鄉、三民鄉。
(5)每秒二十七.五公尺區:
臺中縣:烏日鄉、霧峰鄉、大里市。
彰化縣:鹿港鎮、福興鄉、芳苑鄉、大城鄉、二林鎮、埔鹽鄉、竹塘 鄉、埤頭鄉、溪湖鎮、溪州鄉、二水鄉、彰化市、花壇鄉、芬園鄉、
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秀水鄉、大村鄉、員林鎮、社頭鄉、埔心鄉、永靖鄉、田尾鄉、北斗 鎮、田中鎮。
南投縣:草屯鎮、南投市、名間鄉、中寮鄉、國姓鄉、埔里鎮、魚池 鄉。
雲林縣:麥寮鄉、臺西鄉、東勢鄉、崙背鄉、褒忠鄉、元長鄉、北港 鎮、土庫鎮、二崙鎮、西螺鎮、虎尾鎮、大埤鄉、荊桐鄉、斗六市、
斗南鎮、古坑鄉、林內鄉。
嘉義縣:新港鄉、水上鄉、溪口鄉、民雄鄉、大林鎮、梅山鄉、竹崎 鄉、中埔鄉、番路鄉、大埔鄉、阿里山鄉。
嘉義市。
臺南縣:白河鎮。
(6)每秒二十二.五公尺區:
南投縣:竹山鎮、水里鄉、集集鎮、鹿谷鄉。
二、外島地區:
金門:每秒三十五公尺。
馬祖:每秒四十二公尺。
彭佳嶼:每秒五十七公尺。
澎湖縣(各鄉、鎮):每秒三十三公尺。
東吉島:每秒四十五公尺。
蘭嶼:每秒六十五公尺。
綠島:每秒六十五公尺。
琉球:每秒四十公尺。
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