第二章 風洞實驗規劃
第三節 風力係數計算
風力係數定義取自 ASCE 7-88 規範,開放式單斜屋頂之風力係數
C f
,計算風力係數所用的面積為屋頂面的面積。由實驗所量測之結構 基底風力,包括 x、y 方向之剪力、z 方向之升力等,將以下列方式 進行無因次化,求得一個與實驗風速、建築物模型縮尺比例及流體密 度無關之無因次風力係數。實際使用上則將真實建築物之相關外形數 據、預期之設計風速大小,以及空氣密度代入風力係數公式內,即可 得知該風速作用下之結構受力情形。平均風力係數定義如後:𝐶 𝐹
12 𝜌𝑈 𝐵𝐷
𝐶 𝐹 12 𝜌𝑈 𝐵𝐷
𝐶 𝐹 12 𝜌𝑈 𝐵𝐷
𝑇 𝑇
12 𝜌𝑈 𝐵𝐷𝐻
C
fx、C
fy:x 方向、y 方向基底平均風力係數。C fz : z 方向之上升風力係數。
T
rz:T
z 作用產生之扭矩平均風力係數。F
x、F
y:模型x、y 方向整體平均剪力。T
:模型平均扭矩。B、D:分別為光電板屋頂 x’、y 方向深度 H: 平均屋頂高度。
U、ρ:邊界層高度之平均風速、空氣密度。
本研究將六力平衡儀 SFB (SIX FORCES BALANCE)置於模型下,
直接量測受力歷時資料並加以分析,所完成的項目包含1.試驗基本資 料輸入 2.試驗前風力基準量測 3.風力歷時數據量測 4.平均風力計 算 5.局部座標風力值轉換至全域座標 6.數據資料檔建立等 6 大項。
模型安裝需於風力實驗前先行量測1 次六力平衡儀所得基本受力大 小,視為試驗基準值,於第一次風向角0 度時(無風下)量測建立,將 該基準數據定為局部常數,而後續不同風向角風力實驗,可讀取該常 數(基準值)並扣除,於實驗中即可得知實際風力數據。由於風洞實驗 中來流風向係固定,故全域座標系統以順風向為X 向,橫風向為 Y 向。但就建築結構而言,其X、Y 向通常以勁度強/弱軸來區別與風 向無關,實驗時因需考慮不同風向之風力歷時,故將其安裝於旋轉盤 上,此時將與來流方向產生一夾角;亦即六力平衡儀所量得之風力歷 時與結構強/弱軸方向一致(設定為局部座標),如需以來流風向角為主
軸,來計算順風向及橫風向的風力大小,則六力平衡儀所量得數據需 加以轉換至全域座標,該座標轉換過程已納入該分析系統中。
本次建立之監測系統程式區中共分為四大區塊,依序分別為 1.基本
第二章 風洞實驗規劃
資料輸入 2.風力基準值建立 3.歷時與平均風力計算及數據檔輸出,
各區內容細節詳述如下:
一、基本資料輸入
程式區塊(Block Diagram) :輸入參數包含(圖 2-7)
1. 六力平衡儀校正後之輸出電壓與風力之轉換矩陣檔案名 稱。
2. 連續取樣之採樣數與取樣頻率。
3. 風力數據資料輸出檔名與風向角。
二、風力基準值建立
此區塊程式執行分成風向角為 0 度與其他角度,當風向角為 0 度時,
程式會執行在無風力情況下之受力基準量測,並設為局部參數;如為 非0 度角之風力量測,則直接以上開局部變數為基準。當基準風力程 式一開始由Icon[DAQ Assistant]擷取固定取樣時間間格(採樣數/取樣 頻率)與總取樣數之六力平衡儀所量得電壓歷時資料,經矩陣運算求
得歷時受力大小,並經平均後作為實驗前之基準值。在人機介面上則 顯示風力試驗前基準值。
三、歷時與平均風力計算及數據檔輸出 此區塊為風力計算核心,內容包含:
1. 六力平衡儀輸出電壓擷取。
2. 電壓歷時資料,經矩陣運算求得歷時受力大小。
3. 上開風力歷時數據減去風力基準值,即為實際受力大小。
4. 於人機介面顯示歷時風力與平均風力大小。(圖 2-8)
5. 將局部座標風力值轉換為全域座標,即以來流方向為 X 向。(圖 2-9)
6. 建立局部座標與全域座標之風力歷時數據輸出檔。
圖2-7 LabVIEW 風力監測系統-人機介面(輸入基本資料)
資料來源:本研究
圖2-8 LabVIEW 風力監測系統-人機介面(輸出風力歷時)
(資料來源:本研究)
第二章 風洞實驗規劃
圖2-9 LabVIEW 風力監測系統-人機介面(輸出風力係數) 資料來源:本研究
圖2-10 LabVIEW 風力監測系統-程式區 資料來源:本研究
第四節 實驗模型設計
單斜屋頂結構分立型光電模組系統,為本次試驗主軸,實際目標建 物長寬高分別為11、12 及 18m,光電板最高處離屋頂 4.5m,傾斜角
度約 15
0
,光電面板尺寸分為二類,一為最外圍在女兒牆內,另一為 女兒牆外伸 1m;縮尺比例以文獻討論較多之 1/50 製作(圖 2-11),材 質為壓克力板。試驗配置係將模型底板與六力平衡儀連結鎖固,藉由 共計光電板下 12 支柱與底板接合,傳達光電面板系統所受風力;另 在底板上增加一片阻隔板,避免在光電板下與屋頂樓地板間風的流動 造成不存在的風力影響。而建築配置分成兩類,獨棟(圖 2-12)與連棟 (圖 2-13),藉以了解臨棟建物遮蔽效應是否顯著。實驗過程風向角將以 10
0
為增量旋轉,以上一節所提分析軟體量測風力係數,因該數據係以六力平衡儀之X、Y 軸為座標軸(局部座標),
再轉換為全域座標來流順風向與橫風向風力係數。
側視圖 上視圖
圖 2-11 模型設計 資料來源:本研究
第二章 風洞實驗規劃
圖 2-12 獨棟建物模型與風洞配置 資料來源:本研究
圖 2-13 連棟建物模型與風洞配置 資料來源:本研究
第三章 光電板支架基底風力測試 spectrum 分佈(圖 3-4)。綜合上述各風場特性參數實驗結果,證明該 小縮尺比例1:50 之風場配置符合大氣流場特性要求。
圖3-1 平均風速剖面
exp. vel. spectrum von karman spectrum
z = 0010
exp. vel. spectrum von karman spectrum
z = 0050
exp. vel. spectrum von karman spectrum
z = 0100
第三章 光電板支架基底風力測試
exp. vel. spectrum von karman spectrum
z = 0200
exp. vel. spectrum von karman spectrum
z = 0500
exp. vel. spectrum von karman spectrum
z = 1000
電板所受基底風力與平均之參考風速(圖 3-6),由該表可之平 0 -0.0163 -0.02587 0.144083 0.271385 0.226192 0.717004 8.096793 10 -0.0117 -0.05774 0.30225 0.236332 0.280127 0.771179 7.780472 20 0.01484 -0.09131 0.497913 0.175258 0.30614 0.767797 7.816389 30 0.05195 -0.11388 0.696573 0.106916 0.305534 0.727949 8.067592 40 0.1098 -0.14154 0.976839 0.061182 0.337461 0.788366 7.82475 50 0.15297 -0.13158 1.037242 0.0558 0.336548 0.780888 7.806022 60 0.17926 -0.09494 1.025115 0.10486 0.313195 0.741687 8.011918 70 0.19055 -0.06015 0.979604 0.160874 0.289376 0.728641 8.092986 80 0.20573 -0.02469 1.002964 0.224981 0.275964 0.776479 7.901205 90 0.20855 0.006715 0.985531 0.276391 0.23889 0.784536 7.880744 100 0.20763 0.039397 0.996551 0.324354 0.200553 0.789287 7.796905 110 0.20346 0.078169 1.058393 0.348333 0.148451 0.766644 7.884195 120 0.17745 0.10862 1.070861 0.352726 0.09442 0.727752 8.06619 130 0.13982 0.128785 0.959495 0.368433 0.051684 0.734878 8.051195 140 0.0845 0.135832 0.84846 0.37736 0.046032 0.740131 7.958755 150 0.02866 0.118224 0.660207 0.351841 0.085863 0.713518 8.063232 160 -0.0095 0.086364 0.43116 0.343009 0.135832 0.730412 7.878319 170 -0.0344 0.048341 0.225842 0.321813 0.189746 0.749308 7.795978 180 -0.0458 0.010443 0.093539 0.265585 0.221851 0.70741 8.013916 190 -0.0485 -0.01049 0.026564 0.228559 0.270926 0.740109 7.81712
第三章 光電板支架基底風力測試 210 -0.0193 -0.04027 -0.08339 0.107507 0.317074 0.728732 7.87389 220 -0.0082 -0.054 -0.08627 0.045259 0.319312 0.70977 7.933249 230 0.01046 -0.05548 -0.12234 0.040613 0.324571 0.727912 7.839844 240 0.02335 -0.04735 -0.11221 0.096542 0.310354 0.711451 8.004544 250 0.02989 -0.03777 -0.05997 0.161875 0.303447 0.738805 7.8219 260 0.02793 -0.02607 -0.02932 0.222914 0.279068 0.747819 7.784099 270 0.0241 -0.01511 0.008524 0.257474 0.226172 0.698332 7.9794 280 0.03326 -0.00757 0.00073 0.289987 0.179391 0.676958 8.05769 290 0.04354 0.007641 -0.0654 0.340526 0.142672 0.720036 7.841428 300 0.04597 0.022839 -0.08104 0.341586 0.085295 0.671611 8.084239 310 0.02956 0.032923 -0.09006 0.364004 0.039171 0.690588 7.972549 320 0.02053 0.039818 -0.06107 0.38783 0.036208 0.737725 7.709285 330 0.00479 0.034243 -0.00792 0.360725 0.082391 0.705802 7.905944 340 -0.0151 0.018304 0.066152 0.325232 0.127735 0.676296 8.018415 350 -0.028 0.002722 0.113738 0.296832 0.174268 0.678684 7.995287 360 -0.024 -0.01418 0.200028 0.263028 0.219753 0.69987 7.948726 資料來源:本研究
圖 3-5 獨棟型式一試驗配置 資料來源:本研究
圖 3-6 獨棟型式一各風向角下之平均風速
第三章 光電板支架基底風力測試
板基底主要受風力係以升風力為主。在不同風向下以風向角為 0 -0.0296 -0.0314 0.212017 0.293468 0.243819 0.784129 8.170025 10 -0.0236 -0.08199 0.461717 0.260576 0.306534 0.866408 7.831523 20 0.01541 -0.12887 0.788345 0.189727 0.327176 0.848918 7.939748 30 0.0755 -0.15495 1.079899 0.120907 0.338436 0.81804 8.042323 40 0.1348 -0.17823 1.297008 0.068798 0.349148 0.824992 8.012425 50 0.19758 -0.17468 1.46585 0.066901 0.363421 0.851229 7.917016 60 0.24418 -0.14063 1.515354 0.122013 0.344666 0.83978 7.962964 70 0.26129 -0.09891 1.400753 0.188002 0.326642 0.848437 7.936984 80 0.2564 -0.04667 1.320604 0.238528 0.287421 0.83187 8.046131 90 0.27775 -0.0104 1.349159 0.291967 0.253341 0.831815 7.94176 100 0.26641 0.030852 1.310577 0.322426 0.199058 0.802843 8.077115 110 0.2703 0.078701 1.429597 0.36624 0.156492 0.829176 7.937965 120 0.2516 0.121684 1.440352 0.384289 0.104988 0.808912 8.012945 130 0.22574 0.170342 1.544779 0.420815 0.06484 0.850955 7.77456 140 0.14606 0.165143 1.249118 0.392205 0.058163 0.799002 8.051702 150 0.08655 0.14961 0.981594 0.387689 0.096579 0.800979 7.96072 160 0.03276 0.11246 0.659418 0.356234 0.144124 0.779201 8.056227 170 -0.0084 0.064291 0.373581 0.336103 0.198962 0.796248 7.902153 180 -0.0266 0.017486 0.160927 0.287524 0.239068 0.769791 7.958196 190 -0.0242 -0.00111 0.052496 0.23242 0.273478 0.752558 7.987931 200 -0.022 -0.0228 0.012148 0.169281 0.292651 0.730202 8.072263 210 -0.011 -0.02965 -0.02006 0.109858 0.313806 0.734069 8.0423 220 0.00424 -0.03562 -0.06951 0.052445 0.32995 0.738559 8.005814 230 0.01932 -0.04207 -0.09045 0.046156 0.340879 0.766289 7.900551 240 0.02859 -0.03592 -0.09332 0.09815 0.314278 0.726872 8.096432 250 0.03786 -0.02304 -0.10869 0.166562 0.312106 0.76665 7.880866
第三章 光電板支架基底風力測試 260 0.03577 -0.0109 -0.06876 0.223394 0.281259 0.758349 7.950675 270 0.04075 -0.00329 -0.09305 0.278868 0.246216 0.764371 7.902753 280 0.03382 0.00853 -0.06968 0.308925 0.193239 0.735628 8.094139 290 0.03954 0.019327 -0.05994 0.355096 0.150349 0.756477 7.942901 300 0.03084 0.036352 -0.09821 0.357414 0.092317 0.717813 8.117922 310 0.01858 0.041129 -0.06448 0.36766 0.044158 0.713322 8.105491 320 0.00372 0.044021 -0.03095 0.390105 0.038678 0.750183 7.905498 330 -0.0179 0.036297 -0.0055 0.371456 0.086291 0.739461 8.019537 340 -0.0351 0.022703 0.054475 0.357152 0.139479 0.749842 7.959656 350 -0.0367 0.008667 0.115038 0.320999 0.187566 0.74228 8.020545 360 -0.0468 -0.01962 0.185777 0.283031 0.234137 0.761773 7.929943
圖 3-11 獨棟型式二試驗配置 資料來源:本研究
圖 3-12 獨棟型式二各風向角下之平均風速 資料來源:本研究
6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 風向角
平均風速(m/s)
圖 3-13 獨棟型式二順風向風力係數
第三章 光電板支架基底風力測試
圖 3-16 獨棟型式二風向角 1300時之參考風速歷時 資料來源:本研究
(3)小結
比較型式一與型式二所受之風力係數可知,在順風向與橫風向之平 均基底風力係數相差不大(圖 3-17 與 3-19),唯獨升風向之平均基底風 力係數相差較大(圖 3-21),實驗結果型式二約較型式一大 44%。而在 擾動風力係數部分,基本上基底順風向與橫風向之擾動風力係數(圖 3-18 與 3-20),未因光電板型式不同而造成過大影響,惟在擾動升風 向風力係數上(圖 3-22),型式二較型式一大。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 10 20 30 40 50 60
參 考 風 速 (m/s)
時間(秒)
圖 3-17 獨棟型式一與二之順風向平均風力係數比較
第三章 光電板支架基底風力測試
第三節 連棟建物光電板支架基底風力
地況 C 設置完成後,隨即將模型安裝固定於直徑 1.2M,厚 1"的旋 轉木盤上,並在承盤上安裝六力平衡儀,鎖固於圓柱支架上,接著將 活動式單斜式光電板置入與六力平衡儀聯結一起 (如圖 3-23)。而光 電板設置區域分為型式一【建築物外牆中心】未超出建築物外牆中心 與型式二【建築物外牆中心線外1 公尺】等 2 種類型單斜光電板屋頂,
傾斜角度為15
0
。下面就分別以連棟型式一與型式二之光電板支撐架 基底風力係數量測結果加以分別敘述,試驗過程以 100為旋轉增量,擷取頻率為 250Hz,擷取樣本為 15,000 點,參考風速係以熱線式風 速計安裝於模型屋頂高度(38cm)處。計算風力係數所用之受風作用特 徵面積為屋頂面積。
(2) 連棟型式一【建築物外牆中心】(圖 3-23)
表 3-4 為光電板風洞測試過程中不同風向吹試下,屋頂太陽光 電板所受基底風力與平均之參考風速(圖 3-24),由該表可知平 均順風向風力係數(圖 3-25)與橫風向之風力係數(圖 3-26),在 和平均升風向風力係數(圖 3-27)對比之下,幾乎相差一個位階,
因此光電板基底主要受風力係以升風力為主。在不同風向下,
其風向角與獨棟之結果一樣為 1200時,平均升風力係數 1.13 為最大,略大於獨棟之升風力係數 1.07,參考風速歷時如圖
第三章 光電板支架基底風力測試 0 -0.0017 0.015722 -0.04373 0.278464 0.294936 0.925795 8.096501 10 -0.0008 -0.03121 0.216712 0.224941 0.340298 0.929812 8.077904 20 0.01262 -0.06531 0.531929 0.165032 0.369015 0.912625 8.11856 30 0.03515 -0.06988 0.688652 0.108634 0.412567 0.938275 7.901948 40 0.04829 -0.07672 0.713021 0.043558 0.410872 0.910388 8.060134 50 0.07539 -0.05944 0.740984 0.035193 0.410396 0.909531 8.092655 60 0.09158 -0.03801 0.786681 0.095394 0.400191 0.915627 8.035316 70 0.11484 -0.03169 0.799063 0.160129 0.383621 0.927097 7.984869 80 0.12316 -0.00743 0.817289 0.217197 0.346742 0.931551 7.992816 90 0.12355 0.030228 0.909948 0.274556 0.307007 0.954012 7.918614 100 0.12013 0.0526 0.889785 0.303456 0.238851 0.902294 8.087716 110 0.11828 0.074727 0.988517 0.33395 0.177543 0.902173 8.030782 120 0.10657 0.101417 1.1325 0.357892 0.113816 0.910686 8.051671 130 0.07762 0.111336 1.088044 0.356967 0.049367 0.879782 8.167266 140 0.04972 0.118555 1.003184 0.364735 0.043087 0.894463 8.115709 150 0.01263 0.097542 0.890625 0.356784 0.101833 0.893063 8.093987 160 -0.0099 0.063161 0.679147 0.325973 0.162207 0.868472 8.203974 170 -0.0181 0.014113 0.529986 0.306483 0.228621 0.89366 8.001611 180 -0.0118 -0.03206 0.392836 0.264934 0.281618 0.886654 8.020402 190 -0.0056 -0.07031 0.299602 0.22026 0.332639 0.899095 7.917292 200 0.01219 -0.08729 0.243233 0.157126 0.352132 0.859488 8.105375 210 0.02891 -0.09421 0.197013 0.101514 0.385599 0.879595 7.985635 220 0.04285 -0.0915 0.169418 0.039924 0.384523 0.848701 8.076947 230 0.05953 -0.08367 0.149032 0.031839 0.402483 0.884822 7.966739 240 0.06803 -0.06526 0.161108 0.090343 0.383754 0.865495 8.024486 250 0.06734 -0.04337 0.239683 0.149496 0.36213 0.867963 8.030448 260 0.06861 -0.02307 0.338138 0.2058 0.331193 0.874334 8.009497 270 0.06576 -0.00461 0.384946 0.257952 0.290221 0.882976 7.944428 280 0.06268 0.009597 0.415978 0.295603 0.233383 0.871161 8.018159 290 0.05803 0.025697 0.420617 0.318663 0.168951 0.843196 8.087091
300 0.06318 0.045289 0.410432 0.345635 0.108496 0.857651 8.020808 310 0.05586 0.072873 0.312984 0.355809 0.044228 0.855985 8.077024 320 0.05296 0.099896 0.257965 0.360225 0.033733 0.864911 8.039484 330 0.03586 0.114731 0.162882 0.342809 0.096162 0.845438 8.152693 340 0.01342 0.11653 0.134831 0.319679 0.157641 0.836414 8.157448 350 0.00023 0.124935 0.144511 0.307409 0.228234 0.887749 7.943469 360 -0.0173 0.081512 0.284261 0.248997 0.265336 0.836162 8.188166 資料來源:本研究
圖 3-23 連棟型式一試驗配置 資料來源:本研究
圖 3-24 連棟型式一各風向角下之平均風速 資料來源:本研究
6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 風向角
平均風速(m/s)
第三章 光電板支架基底風力測試
圖 3-28 連棟型式一風向角 1200時之參考風速歷時 0 -0.0044 -0.01433 0.016352 0.288516 0.299609 0.943609 7.437211 10 -0.0065 -0.09748 0.440419 0.245872 0.362362 0.999565 7.285115
0
第三章 光電板支架基底風力測試 20 0.02694 -0.14264 0.847543 0.189629 0.399975 0.991844 7.304086 30 0.07225 -0.17 1.152671 0.112975 0.36861 0.849541 7.902726 40 0.11873 -0.17205 1.31979 0.072093 0.401604 0.892479 7.664576 50 0.15262 -0.1487 1.325881 0.066168 0.386531 0.868763 7.851363 60 0.18147 -0.11159 1.370381 0.104048 0.37625 0.866656 7.87445 70 0.20733 -0.06907 1.448452 0.15753 0.351754 0.876203 7.893612 80 0.21906 -0.03224 1.414293 0.201669 0.316068 0.862212 7.951479 90 0.22713 0.012949 1.445397 0.248926 0.280546 0.881076 7.901788 100 0.23289 0.054366 1.464498 0.281215 0.228782 0.860033 7.985983 110 0.22772 0.107008 1.574207 0.307185 0.178117 0.858277 8.027357 120 0.23503 0.168416 1.78131 0.332155 0.12721 0.86248 7.956321 130 0.18974 0.212531 1.778045 0.350879 0.081777 0.878088 7.866726 140 0.13281 0.228563 1.612875 0.359806 0.07573 0.894957 7.786186 150 0.06276 0.192572 1.238403 0.318981 0.103782 0.801515 8.148942 160 0.01384 0.152723 0.965702 0.298658 0.153759 0.794762 8.151442 170 -0.0203 0.10975 0.710444 0.279938 0.208659 0.812636 8.00705 180 -0.0348 0.066034 0.487972 0.241083 0.253445 0.784881 8.040914 190 -0.0413 0.037417 0.401224 0.21092 0.31056 0.831902 7.831004 200 -0.0412 0.007897 0.314423 0.152601 0.325588 0.790144 8.048117 210 -0.035 -0.01526 0.261438 0.103828 0.356453 0.810537 7.978256 220 -0.0249 -0.02692 0.227383 0.058564 0.380004 0.831791 7.864059 230 -0.0171 -0.03037 0.223413 0.052121 0.377913 0.825615 7.908943 240 -0.0106 -0.03008 0.277792 0.093876 0.378198 0.845251 7.808329 250 -0.0148 -0.01261 0.309299 0.145864 0.346884 0.823615 7.866423 260 -0.0226 -0.00508 0.377296 0.201379 0.324037 0.846826 7.776279 270 -0.0352 -0.00285 0.417775 0.231626 0.261986 0.786502 8.052008 280 -0.0458 -0.00953 0.50067 0.270034 0.217424 0.78811 8.048743 290 -0.0503 -0.01639 0.548743 0.310769 0.171854 0.817311 7.905377 300 -0.0399 -0.01919 0.516765 0.336958 0.118939 0.830728 7.834622 310 -0.0245 -0.00348 0.405929 0.341102 0.06566 0.81241 7.858175 320 -0.0129 0.012972 0.27736 0.333673 0.055232 0.795145 7.967147 330 -0.017 0.02887 0.16703 0.336825 0.103679 0.823146 7.812945 340 -0.0132 0.031718 0.100771 0.298481 0.151174 0.770989 8.078014 350 -0.0172 0.022354 0.119567 0.28638 0.213117 0.815377 7.950299 360 -0.0181 -0.01417 0.324376 0.238243 0.248591 0.781624 8.12667
資料來源:本研究
圖 3-29 連棟型式二試驗配置 資料來源:本研究
圖 3-30 連棟型式二各風向角下之平均風速 資料來源:本研究
圖 3-31 連棟型式二順風向風力係數 資料來源:本研究
6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 風向角
平均風速(m/s)
‐1
‐0.8
‐0.6
‐0.4
‐0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 順風向平均風力係數
順風向擾動風力係數
風向角
風力係數
第三章 光電板支架基底風力測試
(3)小結
第三章 光電板支架基底風力測試
圖 3-37 連棟型式一與二之升風向平均風力係數比較 資料來源:本研究
第四節 測試結果彙整
本研究以長、寬、高為 11、12 及 18m 的建築物為測試標的原型,
於其屋頂搭設單斜式結構分立型光電板系統,最高處距屋頂 4.5m,
傾斜角度為 15
0
。試驗參數分為 2 類,一為建築量體,二為光電板涵 蓋區域。建築量體分為獨棟與連棟,光電板涵蓋區域分為二種,型式 一為建築物外牆中心線上,型式二為建築物外牆中心線外延伸1 公尺。風洞試驗配置係以 C 地況,縮尺比例為 1/50,以六力平衡儀量測單 斜式光電板結構系統基底所受風力歷時為主,進行不同風向下光電結 構系統所受之基底順風向、橫風向與升風向風力係數,彙整如表3-6。
‐0.5 0 0.5 1 1.5 2
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 連棟升風向‐型式一 連棟升風向‐型式二
風向角
基底風力係數
表 3-6 最大平均風力係數試驗結果彙整表 最大平
均風力 係 數
獨棟 連棟
順風向 橫風向 升風向 風向角 順風向 橫風向 升風向 風向角
型式一 0.18 0.11 1.07 1200 0.11 0.10 1.13 1200 型式二 0.23 0.17 1.54 1300 0.24 0.17 1.78 1200 資料來源:本研究
圖 3-38 最大升風力係數之主要風向角示意圖 資料來源:本研究
圖 3-38 最大升風力係數之主要風向角示意圖 資料來源:本研究