H ei g h t (c m )
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0 50 100 150 200 250
圖 圖 圖
圖 3-1 市郊地況流場 市郊地況流場 市郊地況流場(a)平均風速剖面 市郊地況流場 平均風速剖面 平均風速剖面 平均風速剖面， ， ， ，(b).流場紊流強度剖面 流場紊流強度剖面 流場紊流強度剖面 流場紊流強度剖面
(資料來源資料來源資料來源資料來源：：：本研究整理：本研究整理本研究整理) 本研究整理
Wind speed (m/s) Turbulence Intensity (%)
H ei g h t (c m )
0 5 10 15 20 25 30
0 10 20 30 40 50
0 50 100 150 200 250
Wind Speed Turbulence Intensity
圖 圖 圖
圖 3-2 都市地況流場平均風速與流場紊流強度剖面 都市地況流場平均風速與流場紊流強度剖面 都市地況流場平均風速與流場紊流強度剖面 都市地況流場平均風速與流場紊流強度剖面
(資料來源資料來源資料來源資料來源：：：：本研究整理本研究整理本研究整理本研究整理)
本研究主要實驗部分於市郊地況中進行，為了解不同地況的差異，同時 選取部份實驗於都市地況的流場條件中進行，作為比較。
圖 圖 圖
圖 3-3 邊界層元件 邊界層元件 邊界層元件 邊界層元件擺設 擺設 擺設狀況 擺設 狀況 狀況 狀況
(資料來源資料來源資料來源資料來源：：：：本研究拍攝本研究拍攝本研究拍攝本研究拍攝) 貳、實驗規劃
本計畫規劃一系列不同屋頂造型的低層建築物模型，進行風洞實驗，量 測氣動力模型表面風壓。模型採用壓克力版粘合而成，模型表面全部均勻佈 設壓力量測孔，模型表面風壓孔以內徑 1mm 之 PVC 軟管將風壓訊號導入電 子式壓力掃瞄器，並將資料儲存於個人電腦以供分析。
實驗之參考風速取用模型屋頂高度處風速，因此於距模型橫風向約五倍 模型寬度處架設皮托管，量測與屋頂同高的平均風速。另於試驗段上游邊界 層外自由流區架設皮托管，取用皮托管的靜壓作為風壓量測參考壓。
叁 叁 叁
叁、、、、模型設模型設模型設模型設計計計計
本計畫研究內容包括比較不同構型的低層建築物受風力作用，因此規劃 一系列低層建築模型。製作包括山形屋頂、半圓球型、拱形屋頂等建築物的 氣動力模型，控制的參數包括屋頂斜度、拱高與跨度比等。
建築物模型均採用常見用於工業廠房或貨倉等建築造型，其中如山形屋 頂建築物，亦有以其外形而稱作為二落水式屋頂建築物或單摺板式屋頂建築 物
圖 圖
圖 圖 3-4 氣動力模型示意圖 氣動力模型示意圖 氣動力模型示意圖 氣動力模型示意圖
(資料來源資料來源資料來源資料來源：：：：本研究整理本研究整理本研究整理本研究整理)
模型均採用壓克力版粘合而成，模型表面全部均勻佈設壓力量測孔，模 型表面風壓孔以內徑 1mm 之 PVC 軟管將風壓訊號導入電子式壓力掃瞄器，
並將資料儲存於個人電腦以供分析。實際成品及風洞實驗狀況分別如圖 3-5 所示，詳細的模型分類及尺寸如表 3-2 所示。
表 表
表 表 3-2 山形廠房 山形廠房 山形廠房 山形廠房建築物模型尺寸與編號 建築物模型尺寸與編號 建築物模型尺寸與編號 建築物模型尺寸與編號
側牆高度 h=10cm 深度 10cm
(深高比=1)
深度 20cm (深高比=2)
深度 30cm (深高比=3)
深度 40cm (深高比=4)
深度 60cm (深高比=6) 屋面坡度
1:1 (θ=45°)
A10 A20 A30 A40 A60 屋面坡度
1:2 (θ=26.5°)
B10 B20 B30 B40 B60 屋面坡度
1:4 (θ=14°)
C10 C20 C30 C40 C60 屋面坡度
1:8 (θ=7.1°)
D10 D20 D30 D40 D60
註：θ(度)為屋頂與水平面所夾的角度 (資料來源資料來源資料來源資料來源：：：：本計畫本計畫本計畫本計畫整理整理整理整理)
圖 圖
圖 圖 3-5 四種屋頂斜度模型圖 四種屋頂斜度模型圖 四種屋頂斜度模型圖 四種屋頂斜度模型圖 (深度為 深度為 深度為 10 cm 深度為 m m， m ， ， ，深高比 深高比 深高比 深高比 1 1 1) 1
(資料來源資料來源資料來源資料來源：：：：本研究拍攝本研究拍攝本研究拍攝本研究拍攝)
表 表
表 表 3-3 拱型屋頂建築物模型尺寸與編號 拱型屋頂建築物模型尺寸與編號 拱型屋頂建築物模型尺寸與編號 拱型屋頂建築物模型尺寸與編號
側牆高度 h=10cm
圓筒形屋頂建物 半圓球形屋頂
深度 20cm (深高比=2)
深度 40cm
(深高比=4) 無鼓座 無鼓座
含鼓座 ( 側牆高/
半徑=0.2 ) 拱高與跨度
比 r=0.125 E20 E40 － － － 拱高與跨度
比 r=0.25 F20 F40 － － － 拱高與跨度
比 r=0.5 G20 G40 － I25 － 拱高與跨度
比 r=0.3 － － H15-0 － H15-5 (資料來源資料來源資料來源：資料來源：：本：本本研究本研究研究整理研究整理整理) 整理
肆肆
肆肆、、、、低層建築群低層建築群低層建築群低層建築群模型模型模型模型配配配配置置置置
wind
本研究利用內政部建築研究所台南風洞實驗室進行實驗，採用第二試驗 段進行，氣動力模型置於試驗段旋轉台的中央，位模擬鄰棟建物對風載重的 影響，本研究同時製作與氣動力模型相同尺寸的模型作為鄰棟建築物，亦以 壓克力製作，但表面無佈設壓力孔，僅為表現對流場的干擾作用。鄰棟建築 物模型則在上游區變化其位置，模型配置與符號定義如圖 3-6 所示，本階段 實驗採用的間距變化，包括橫風向的間距及順風項間距變化，順風向間距變 化為 0 到 9 倍建築高度(H)，橫風向間距為 0 到 2 倍建築寬度。
因此模型布置包括緊密相連(如圖 3-7)、前後排列(如圖 3-8)、交錯排列(如 圖 3-9)等方式。