風洞實驗館基本性能建立之研究
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(2) 094301070000G3019. 風洞實驗館基本性能建立之研究. 研究 單 位：內政部建築研究所 計畫主持人：葉主任秘書世文 共同主持人：周教授榮華、任教授森珂 研究 助 理：許高琪、楊振昌. 內政部建築研究所協同報告 中華民國九十四年十二月.
(3) 目次. 目 次 圖次……………………………………………………………………Ⅲ 表次…………………………………………………………………ⅩⅧ 中文摘要…………………………………..………………………ⅩⅨ 英文摘要………………………………….…………………………XⅩ 第一章 緒論……………………………….……….…………………1 1.1 研究動機…………………………….………………………1 1.2 研究目的………………….………….…….…………………2 第二章 測試儀器系統與環境…………..........…..….………………4 2.1 測試儀器系統……..……………………..….………………4 2.1.1 表面壓力量測系統…………..….………..…………….10 2.1.1 皮托管風速量測儀…………...…………..….…………12 2.1.3 近壁面流場視流線…………………………..…………12 2.2 環境風場………...…………………..….……………………15 第三章 實驗計畫………………………………..….………………..38 3.1 模型製作…………...………………………...………………38 3.2 實驗參數……………………..……..….……………………44 第四章 實驗結果與結論……………………………………………..54 4.1 方柱體流場…………………………………………………54 I.
(4) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 4.2 圓柱體流場…….……………………..….…………………57 4.3 台北 101 金融大樓風場…..…………….….………………57 第五章 結論…………….…....…………………………….………..145 參考文獻…………………………………………..…………………147. II.
(5) 目次. 圖次 圖 1. 內政部建研所風洞設備側視圖………………..………………1 圖 2. RADBASE3200 主機…………..………………………………4 圖 3. ZOC33/64Px 壓力感應器……………………………………..4 圖 4. 大氣紊流邊界層速度分佈.……………………….….…………6 圖 5. 大氣紊流邊界層紊流強度分佈………….……...……............6 圖 6. 台北 101 金融大樓之實體圖….….……….………….……….7 圖 7. 台北 101 金融大樓模型設計……………..….……………….8 圖 8. 台北 101 金融大樓模型設計圖……………………..…….…..8 圖 9. 台北 101 金融大樓模型設計圖…………………..…..….…….8 圖 10. 台北 101 金融大樓模型………………...………........................9 圖 11. 風洞中之台北 101 金融大樓模型…………………….……….9 圖 12. 風洞中之台北 101 金融大樓與周遭建築物模型……………...9 圖 13. 方柱建築表面風壓之等壓線分佈圖（迎風面）………………12 圖 14. 方柱建築表面風壓之 3D 分佈………………………..….......12 圖 15. 方柱建築表面風壓之等壓線分佈圖(側風面)……….…….…12 圖 16. 方柱建築表面風壓之等壓線分佈圖(背風面)………………..12 圖 17. 方柱建築表面風壓分佈之等壓線分佈圖(迎風面)…….…….13 圖 18. 方柱建築表面風壓分佈之 3D 分佈圖……………………..…13 III.
(6) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 圖 19. 方柱建築表面風壓分佈之等壓線分佈圖(迎風面)…………13 圖 20. 方柱建築表面風壓分佈之 3D 分佈圖…………………...….13 圖 21. 方柱建築之風阻係數圖………………………………………14 圖 22. 時序側面風壓測點相對位置…………………...............…….15 圖 23. 側風面風壓變化時序圖…………………...…..……………15 圖 24. 方柱體下游之近地表瞬間流場……………………….……16 圖 25. 方柱體上游之近地表瞬間流場……………………………..16 圖 26. 二維方柱體之近地表流場……………………………………16 圖 27. 二維方柱體之流場結構………………………...……….……17 圖 28. 方柱體之前視計算風壓分佈圖 …………………..…………17 圖 29. 方柱體之後視計算風壓分佈圖………………..……………..17 圖 30. 迎風面對稱線地表計算壓力分佈圖…………………..…..…18 圖 31. 方柱體流場之周圍速度分佈………………………….……18 圖 32. 方柱體後方速度分佈………………………………..………..18 圖 33. 方柱體之前視壓力分佈………………………………………19 圖 34. 方柱體之後視壓力分佈…………………………...………….19 圖 35. 迎風面對稱線地表壓力分佈圖………………………....……19 圖 36. 方柱周圍速度分布………………...........………………….…19 圖 37. 圓柱體下游近地表之瞬間流場………………………………20 IV.
(7) 目次. 圖 38. 圓柱體上游之近地表瞬間流場………………….………….21 圖 39. 二維圓柱體近地表場………………………………………21 圖 40. 二維圓柱體流場結構………………...………………….…...21 圖 41. 圓柱模型主體…………….…………….…………..………22 圖 42. 圓柱模型之建築表面風壓 2D 分佈………………………22 圖 43. 圓柱模型之建築表面風壓 2D 分佈……………………..…23 圖 44. 圓柱模型主體……....………….……..………....…………...23 圖 45. 圓柱模型之建築表面風壓 2D 分佈………………….……23 圖 46. 圓柱模型之建築表面風壓 2D 分佈………………………..24 圖 47. 圓柱體表面風壓分佈…………………………..……………..25 圖 48. 圓柱體表面風壓分佈………………………….....………….25 圖 49. 圓柱體迎風面對稱線地表壓力分佈圖……...............……….25 圖50. 圓柱周圍流場速度分佈..…………………..…………..26 圖 51. 圓柱體近地表風場速度分佈…………...…………………….26 圖 52. 風向角 0 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構 （上視圖）..27 圖 53. 風向角 0 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構 （立體圖）..27 圖 54. 風向角 0 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構 （測視圖）..27 圖 55. 風向角 45 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構 （上視圖）.28 圖 56. 風向角 45 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構 （立體圖）.28. V.
(8) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 圖 57. 風向角 45 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構 （立體圖）.28 圖 58. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈……………..…30 圖 59. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈……………..…30 圖 60. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈……………..…31 圖 61. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈………………31 圖 62. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈…………….…32 圖 63. 台北 101 金融大樓單棟模型主體(都市地況)………………33 圖 64. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈…………33 圖 65. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈…………34 圖 66. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….34 圖 67. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈…………..35 圖 68. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….36 圖 69. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈…………..36 圖 70. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………..…37 圖 71. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈...…….….37 圖 72. 台北 101 金融大樓與裙樓模型主體(都市地況)…………….38 圖 73. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………39 圖 74. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………39 圖 75. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………..40 VI.
(9) 目次. 圖 76. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………..40 圖 77. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈…….…41 圖 78. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….41 圖 79. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………42 圖 80. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………42 圖 81. 台北 101 金融大樓與周遭建築物之模型(都市地況)………43 圖 82. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..44 圖 83. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..44 圖 84. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..45 圖 85. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..45 圖 86. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..46 圖 87. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..47 圖 88. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..47 圖 89. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..48 圖 90. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..48 圖 91. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..49 圖 92. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..49 圖 93. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..50 圖 94. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..50 VII.
(10) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 圖 95. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..51 圖 96. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..51 圖 97. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..52 圖 98. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..52 圖 99. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..53 圖 100.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..53 圖 101.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..54 圖 102.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..54 圖 103.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..55 圖 104.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..55 圖 105.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..56 圖 106.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..57 圖 107.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..57 圖 108.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..58 圖 109.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..58 圖 110.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..59 圖 111.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..59 圖 112.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..60 圖 113.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..60 VIII.
(11) 目次. 圖 114.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..61 圖 115.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..61 圖 116.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..62 圖 117.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..62 圖 118.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..63 圖 119.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..63 圖 120.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..64 圖 121.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..64 圖 122.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..65 圖 123.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..65 圖 124.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..66 圖 125.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..66 圖 126.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..67 圖 127.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..68 圖 128.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..68 圖 129.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..69 圖 130.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..69 圖 131.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..70 圖 132.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..70 IX.
(12) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 圖 133.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..71 圖 134.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..71 圖 135.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..72 圖 136.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..72 圖 137.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..73 圖 138.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..73 圖 139.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..74 圖 140.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..74 圖 141.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..75 圖 142.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..75 圖 143.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..76 圖 144.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..76 圖 145.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..77 圖 146.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..78 圖 147.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..78 圖 148.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..79 圖 149.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..79 圖 150.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..80 圖 151.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..80 X.
(13) 目次. 圖 152.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..81 圖 153.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..81 圖 154.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..82 圖 155.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..82 圖 156.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..83 圖 157.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..83 圖 158.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..84 圖 159.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..84 圖 160.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..85 圖 161.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..85 圖 162.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..86 圖 163.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..86 圖 164.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..87 圖 165.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..87 圖 166.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..88 圖 167.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..88 圖 168.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..89 圖 169.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..89 圖 170.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..90 XI.
(14) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 圖 171.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..90 圖 172.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..91 圖 173.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..91 圖 174.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..92 圖 175.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..92 圖 176.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..93 圖 177.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..93 圖 178.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..94 圖 179.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..94 圖 180.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..95 圖 181.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..95 圖 182.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..96 圖 183.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..96 圖 184.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..97 圖 185.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..97 圖 186.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..98 圖 187.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..99 圖 188.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..99 圖 189.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..100 XII.
(15) 目次. 圖 190.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..100 圖 191.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..101 圖 192.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..101 圖 193.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..102 圖 194.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..102 圖 195.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..103 圖 196.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..103 圖 197.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..104 圖 198.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..104 圖 199.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..105 圖 200.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..105 圖 201.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..106 圖 202.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..106 圖 203.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..107 圖 204.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..107 圖 205.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..108 圖 206.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..109 圖 207.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..109 圖 208.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..110 XIII.
(16) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 圖 209.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..110 圖 210.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..111 圖 211.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..111 圖 212.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..112 圖 213.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..112 圖 214.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..113 圖 215.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..113 圖 216.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..114 圖 217.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..114 圖 218.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..115 圖 219.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..115 圖 220.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..116 圖 221.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..116 圖 222.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..117 圖 223.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..117 圖 224.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..118 圖 225.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..118 圖 226.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..119 圖 227.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..119 XIV.
(17) 圖次. 圖 228.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..120 圖 229.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..120 圖 230.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..121 圖 231.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..121 圖 232.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..122 圖 233.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..123 圖 234.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..123 圖 235.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..124 圖 236.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..124 圖 237.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..125 圖 238.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..125 圖 239.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..126 圖 240.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..126 圖 241.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..127 圖 242.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..127 圖 243.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..128 圖 244.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..128 圖 245.台北 101 金融大樓單棟模型主體(平滑流場) ………………..129 圖 246.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….130 XV.
(18) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 圖 247.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….130 圖 248.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….131 圖 249.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….131 圖 250.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….132 圖 251.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….132 圖 252.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….133 圖 253.台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈………….133 圖 254.台北 101 金融大樓與裙樓模型主體………………………….134 圖 255.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….135 圖 256.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….135 圖 257.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….136 圖 258.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….136 圖 259.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….137 圖 260.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….137 圖 261.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………..138 圖 262.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈………..138 圖 263.台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈……….139 圖 264.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型主體…………………..140 圖 265.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..140 XVI.
(19) 圖次. 圖 266.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..141 圖 267.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..141 圖 268.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..142 圖 269.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..142 圖 270.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..143 圖 271.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..143 圖 272.台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈..144. XVII.
(20) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. 表次 表 1 不同流速下入口截面紊流強度之分佈………………………….6. XVIII.
(21) 摘要. 摘要 本研究主要在於持續建立內政部建築研究所之建築風洞實驗室 的測試能量，並建立基本建築模型之風場數據，以提供日後建築法規 增訂及數值計算模擬檢驗之用。測試實驗在風洞之第一測試區之大氣 紊流邊界層中進行。模型含方柱體、圓柱體、及台北 101 金融大樓等 三個。方柱體與圓柱體之實驗旨在建立基本建築模型之數據，台北 101 金融大樓則在檢驗風洞的測試能量。實驗參數主要是雷諾數與風 向角。實驗結果顯示基本模型之表面風壓與文獻一致，唯近地表風場 呈現 unsteady 之行為，且方柱體之臨界雷諾數較高。台北 101 金融大 樓之風壓隨著高度呈階段型之增加，顯示斗型建築結構有減緩表面風 壓隨高度增加之趨勢；相對的，背風面之負壓較方柱體絕對值小；換 言之，101 大樓之風阻會比方柱體小。而從流場結構較為對稱之情形， 也可知 101 大樓之流場衍生震動也會較小。. XIX.
(22) 風洞實驗館基本建築性能建立之研究. Abstra This research is a follow-up of previous studies on the performance of ABRI’s wind tunnel facility, examining tunnel capability and establishing basic building databases.. Thus, information required for. both code and numerical validations can be set-up.. The experiments are. conducted in the first test section of the wind tunnel.. Three models are. tested; namely, a circular cylinder, a square cylinder and Taipei 101 Financial Building.. The former two models are for database set-up and. the latter one is to examine tunnel testing capability.. The results. indicate that ABRI’s wind tunnel can be used for high-rise buildings, such as Taipei 101 Financial Building. The surface pressure results obtained for the circular and square cylinders are in accordance with data shown in the literature.. However, the flow fields near ground surfaces for both. basic structures are unsteady and the critical Reynolds number for square cylinder for Reynolds number independence is higher than that inferred in the literature.. The up-side-down trapezoidal geometry of the Taipei 101. financial Building causes the vertical surface pressure distribution increase step-wisely and the base pressure increases.. Thus, the wind. drag is smaller than that of a square cylinder of similar cross section. The more symmetric flow pattern around the Taipei 101 Financial Building also implies a less severe structural vibration due to shedding vortices.. XX.
(23) 第一章 緒論 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）. 1.
(24) 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。. 2.
(25) 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。. 3.
(26) 第二章 測試儀器系統與環境 2.1 測試儀器系統 測試儀器系統包含 RAD3200 壓力量測系統、皮托管風速量測儀及近 壁面流場視流絲線等，簡述如下： 2.1.1 表面壓力量測系統 本研究利用模型表面的壓力孔及 RAD 3200 壓力感測模組量測建築 模型表面的風壓分佈。模型表面之壓力孔先以不鏽鋼管連接，再以塑膠 管與 RAD 連接之。本研究所用之 RAD 3200 風壓量測系統是由一個基本 單元體 RADBASE 3200 和 4 個 RAD A/D 3200 模組及一個 RDS 3200 所組 成，每個 RAD A/D 3200 連接一個含 64 個壓力感測器之 ZOC33 模組。在 方柱體與圓柱體之表面風壓量測時，因模型內部空間夠大，所以將 ZOC33 模組置於模型之中；而台北 101 金融大樓之實驗，因內部空間較小，故 將 ZOC33 模組置於模型之外。實驗所用之 ZOC33 模組的個數，視模組上 之壓力孔數而定，一般用四組。 表面壓力擷取之頻率主要為 100Hz。所量取之風壓資訊以電腦儲存 處理後，以流場動壓將之無因次化，藉以了解建築物表面的風壓分佈及 變化。 圖2. RADBASE3200 主機. 圖3. ZOC33/64Px 壓力感應器. 4.
(27) 2.1.2 皮托管風速量測儀 風洞風場自由流之風速以典型之皮托管風速儀量測之。皮托管安置 在模型上游不受模型影響之區域，風壓以壓力感測薄膜量取之。皮托管 量得之壓差，用 Bernoulli 方程式轉換成自由流之風速，以計算流場之 雷諾數和流場動壓，後者用來將表面風壓無因次化。 2.1.3 近壁面流場視流線 近壁面流場可以顯示行人風場的一些特徵，對污染物之流動也扮演重 要之角色，因此本研究嘗試以有色彩之尼龍繩，以網格之方式均勻植佈於 建築模型之四周，用以觀察模型周圍近壁面流場之特徵，並以錄影器材錄 取動態影像，以便後續分析。 附帶一提的是本研究為了能更了解建築流場的行為，也嘗試在低速水 桌流場中以染液視流法觀察流場的定性特徵。 2.2 環境風場 建築物所處之風場，會依其附近之環境而改變，然均是在大氣的紊 流邊界層中，僅是地況不同時，大氣邊界層厚度不同，速度分佈之羃指 數率（α）有異而已。由於台北 101 金融大樓在都市環境中，因此，本 研究以其環境為本進行風場實驗。表 1、圖 4 與圖 5 所示為本研究所採 用之大氣紊流邊界層之相關數據與風速分佈（含紊流強度分佈）。必須 特別說明的是，內政部建築研究所現階段之研究工作採分工方式進行， 因此，表一、圖 4 與圖 5 之結果是國立中興大學方富民教授之研究計畫 的成果，特此致謝。由表一可知大氣紊流邊界層厚度約為 1.2 公尺左 右，速度分佈之冪指數率約為 0.36，乃典型之都市地況。. 5.
(28) 表1. 建築風場環境之大氣紊流邊界層 （國立中興大學方富民教授提供）. 地況 BL9. Profile 1 Profile 2 Profile 3 Profile 4 70. 110. 150. 200. 6.31. 10.41. 14.38. 19.26. δ 95 (cm). 127.6. 129.9. 124.0. 121.1. power law 指數(α 值). 0.36. 0.35. 0.37. 0.37. 風機轉速（rpm） 層緣平均風速. U(δ 95 ) (m/s) 邊界層厚度. 圖 4 大氣紊流邊界層速度分佈. 圖 5 大氣紊流邊界層紊流強度分佈. 1.0. 1.0. x. 0.8 x. Profile 1 Profile 2 Profile 3 Profile 4. x. 0.8. x. x. x. x. 0.6. z /δ 9 5. x x. 0.4. x. z /δ 9 5. 0.6. x. 0.4. x. x x. x x. 0.2. x. 0.2. x. x. 0.0 0.0. x. 0.2. x x. x. 0.4. Profile 1 Profile 2 Profile 3 Profile 4. x. 0.6. U(z)/U(δ95). 0.8. 1.0. 0.0 0.0. 10.0. 20.0. 30.0. 40.0. T.I. (%). (圖 4 與圖 5 均為國立中興大學方富民教授提供). 需附帶提出的是，由圖 5 可發現在近地表處之紊流強度約 30%左 右，可能會造成近地表之模型表面風壓量測上之誤差，當自由流風速較 小之流況時，誤差可能會相當嚴重，值得留意。. 6.
(29) 第三章 實驗計畫 如前所述，本計畫主要以風洞實驗的方法進行，實驗計畫如下： 3.1 模型製作 除了台北 101 金融大樓附近之群樓模型由木頭材質製作之外，本計畫 之方柱體、圓柱體、及台北 101 金融大樓（含裙樓） ，均由壓克力材料製 成。方柱體之截面積尺寸為 35x35 公分，高度 200 公分；圓柱體之直徑為 35 公分，高度也是 200 公分；兩者之厚度皆是 0.8 公分。換言之，方柱體 之水力半徑與圓柱體之直徑相同，而且兩者之高寬比皆為 5.7，均大於 5， 皆符合高樓建築之標準。 台北 101 金融大樓之實體圖如圖 6 所示，模型之製作圖如圖 7 至圖 9 所示。模型如圖 10 所示。在風洞中之架設則如圖 11 所示最大斗寬 10.5 公分，底部梯形體之最大寬度 11 公分，整體高度 96.7 公分，主體高度則 為 84.7 公分，即模型主體之高寬比約 8，亦符合高樓建築之標準。完成之 全部模型如圖 12 所示。 圖6. 台北 101 金融大樓之實體圖. 7.
(30) 圖7. 台北 101 金融大樓模型設計圖. 101高度 樓層尺寸 GL - 1FL 1FL - 2FL 2FL - 3FL 3FL - 7FL 7FL - 91FL 91FL-96FL 96FL-100FL 100FL-101FL 101FL-R1FL R1FL – 頂. 圖8. 120 CM 420 CM 840 CM 630 CM 420 CM 345 CM 575 CM 715 CM 1700 CM 5300 CM. 1FL-3FL 1260 4層 2520 84層 35280 5層 1725 4層 2300. CM CM CM CM CM. 100FL-頂 7715 CM 合 計 50800 CM. 台北 101 金融大樓模型設計圖 壓克力模型尺寸. 圖9. 台北 101 金融大樓模型設計圖 壓克力模型尺寸. 8.
(31) 圖 10 台北 101 金融大樓模型. 圖 11 台北 101 金融大樓模型. 風 洞 中 實 體 拍 攝. 圖 12 風洞中之台北 101 金融大樓與周遭建築物模型. 9.
(32) 3.2 實驗參數 實驗參數包含流況、流速及風向角等三項。流況分均勻流及模擬都市 風場之指數率為 0.36 之大氣紊流邊界層兩種情形。風速從 3.43m/s 到 13.19m/s 共十六組風速變化。風向角除了圓柱體模型外，一般以業界常採 用之 10 度為測試間距，方柱體之測試範圍由由 0 度至 180 度（因其形狀 呈 90 度對稱） ，台北 101 金融大樓則因地面裙樓的緣故，造成整體造型之 不對稱，因此風向角由 0 度至 350 度每 10 度量測一次風壓分佈，另加上 45 度、135 度、225 度及 315 度風向角，即總共 40 個角度。. 10.
(33) 第四章 實驗結果與討論 4.1 方柱體流場： 風向角 0 度時，方柱建築之表面風壓分佈如圖 13 至 20 所示，風壓 4. 5. 5. 以壓力係數表示，其相對之雷諾數分別為 7.9X10 、1.85X10 及 2.4X10 。 由圖 13 至圖 15 之迎風面的等壓力分佈圖，可得知滯流點(stagnation point)之位置約在迎風面中線 84%的高度，且在所實驗的雷諾數範圍 內，不受雷諾數大小之影響。從圖 13 之壓力分佈，可知迎風面之壓力 係數為正，側風面及背風面之風壓係數為負值，且側風面之吸力 (suction)效應比背風面強，符合習知的流體力學行為；其他兩個雷諾 數之情形也類似。唯比較三個雷諾數下迎風面之風壓分佈，顯示在雷諾 4. 數 7.9X10 時，壓力除了隨高度增加外，卻也有局部震盪的現象，這種 5. 5. 局部震盪的現象，在雷諾數為 1.85X10 與 2.4X10 時，卻已不復存在， 而且在後面的這兩個雷諾數下，壓力分佈十分對稱，顯示流場在較低的 雷 諾 數 時 ， 來 自 上 游 的 紊 流 流 場 結 構 可 能 尚 未 達 局 部 平 衡 (local equilibrium)之情形，這個現象需進一步探討。 另外在高度約十分之一處，無論那個雷諾數，均有一個低壓區，乃 俗稱騎樓風的馬蹄形渦漩之中心的低壓所造成，相對的在近地表壁面 處，建築物上之壓力相對增加。. 11.
(34) 圖 13. 方柱建築表面風壓之. 圖 14. 等壓線分佈圖（迎風面）. 方柱建築表面風壓之 3D 分佈. 風向角 0 度. 風向角 0 度. 4. Re=7.9X104. Re=7.9X10. 1800. 1600. 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5. 1400. 1200. 1000. 800. 600. 400. 200. 100 200 300. 圖 15. 方柱建築表面風壓之. 圖 16. 等壓線分佈圖(側風面). 方柱建築表面風壓之 等壓線分佈圖(背風面). 風向角 0 度. 風向角 0 度. 4. Re=7.9X104. Re=7.9X10. 1800. 1800. 1600. -0.85. -0.42 -0.44 -0.46 -0.48 -0.5 -0.52 -0.54 -0.56 -0.58 -0.6 -0.62 -0.64 -0.66 -0.68 -0.7 -0.72 -0.74 -0.76 -0.78 -0.8 -0.82 -0.84 -0.86 -0.88 -0.9 -0.92. 1600. -0.95 1400. -1.05. 1400. -1.15 -1.25. 1200. 1200. -1.35 -1.45 1000. 1000. -1.55 -1.65. 800. -1.75. 800. -1.85 -1.95. 600. 600. -2.05 -2.15. 400. 400. -2.25 200. 200. 100 200 300. 100 200 300. 12.
(35) 圖 17. 方柱建築表面風壓分佈. 圖 18. 之等壓線分佈圖(迎風面). 方柱建築表面風壓分佈 之 3D 分佈圖. 風向角 0 度. 風向角 0 度. 5. Re=1.85X105. Re=1.85X10. 1800. 1.5 1.45 1.4 1.35 1.3 1.25 1.2 1.15 1.1 1.05 1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2. 1600. 1400. 1200. 1000. 800. 600. 400. 200. 100 200 300. 圖 19. 方柱建築表面風壓分佈 之等壓線分佈圖(迎風面) 風向角 0 度 5. Re=2.4X10. 1800. 圖 20. 方柱建築表面風壓分佈 之 3D 分佈圖 風向角 0 度 Re=2.4X105. 1.5 1.45 1.4 1.35 1.3 1.25 1.2 1.15 1.1 1.05 1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25. 1600. 1400. 1200. 1000. 800. 600. 400. 200. 100 200 300. 13.
(36) 由所量取之表面風壓分佈，可以估算方柱建築物之風阻，如圖 21 4. 5. 之風阻係數所示。由圖 21 可知，當雷諾數由 7.9X10 增至 2.4X10 時， 風阻係數之值由 1.2 漸趨於 1.6，呈現一種以漸進增加的行為，與二維 均勻流場之方柱的阻力係數值 2.2 比較，顯示三維方柱之流阻較小，頗 4. 為合理。唯傳統上對具有銳緣之鈍形體(bluff body)，常以雷諾數 10 做 為流場特徵與雷諾數無相關性之雷諾數下限，使實驗得以在較低的雷諾 數進行。此雷諾數下限值，若以本實驗之結果來看，可能宜稍微提高至 5. 10 。結構體側壁的壓力震盪時，會造成結構體的非定常升力(unsteady lift)及結構體的側向擺動，因此本實驗嘗試以RAD 3200 壓力量測模 組，量測側壁壓力隨時間變化之時序演變。在風向角 0 度時，選擇兩側 壁(90 度與 270 度)遠離上風處之壓力孔(如圖 22 所示，測點高度在建築 5. 物 1/2 高度處)，量取其壓力隨時間之變化。在雷諾數 1.85X10 時，表 面壓力之時序變化如圖 23 所示。由圖 23 可觀察到兩個明顯的現象，一 是兩側之壓力均呈現偏負(negatively skewed)的情形，另一則是壓力 變化之訊號包含相對之高頻與低頻兩部分，可用濾波的方法將兩者分 開，並進一步分析兩側壁低頻壓力變化之相關性，檢驗其與結構震動之 可能存在的關係。 圖 21. 方柱建築之風阻係數圖. 1.8 1.6. 1.712*105. 1.4. 2.23*105. Drag coefficient. 1.2. 7.67*104. 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.6. 0.8. 1.0. 1.2. 1.4. 1.6. 1.8. 2.0. 2.2. 2.4. 5. Re (*10 ). 14.
(37) 圖 22. 時序側面風壓測點相對位置. 迎風面九 十度時 另一對稱 面. 迎風面九 十度時. 風方向. 風方向. 遠離上風處之壓力孔 5. 側風面風壓變化時序圖(Re=1.85X10 ). 圖 23. 0. 0. -20. -20. -40. -40. -60. -60 -80. -80. (a) 90 度側面. -10 0. -120. -100 0. 10. 20. 30. 40. 0. 10. 20. 30. 40. 50. 5. 圖 24 與 25 為雷諾數 2.4X10 時方柱體下游與上游近地表的瞬間流 場圖。由圖 24 可知近地表的尾流結構並不對稱；相對的由圖 25 可見對 稱之流場結構，與圖 26 之較低雷數（雷諾數 900）之近地表流場比較， 可知在低雷諾數時近地表之尾流結構對稱且steady，顯見高雷諾數時， 尾流之unsteadiness，導致流場瞬間結構之不對稱。由圖 27 則除了可 觀 察 到 近 地 面 流 場 外 ， 也 可 以 明 顯 的 觀 察 到 渦 漩 的 溢 放 （ Vortex shedding）行為。 15.
(38) 5. 圖 24 方柱體下游之近地表瞬間流場（Re=2.4X10 ）. 5. 圖 25 方柱體上游之近地表瞬間流場（Re=2.4X10 ）. 圖 26 二維方柱體之近地表流場（Re=900）. 16.
(39) 圖 27. 二維方柱體之流場結構（Re=900）. 除了實驗量測之外，本研究亦嘗試進行計算流體力學 (computational fluid dynamics，CFD)之數值模擬。採上游為均勻流 之 計 算 ， 紊 流 模 型 為 常 用 之 κ-ε(turbulent. kinetic 5. energy-turbulent energy dissipation rate)模式，雷諾數為 4.8x10 ， 5. 是所呈現之實驗值 2.4x10 之 2 倍。圖 28 至圖 32 為風向角 0 度之數值 計算結果；圖 33 至圖 36 則為風向角 45 度之數值模擬結果。由圖 28 及 圖 29 可知迎風面之壓力最大，背風面次之，而側風面則最小，與實驗 量測之結果一致。. 圖 28 方柱體之計算風壓分佈圖 (風向角 0 度) 前視. 圖 29 方柱體之計算風壓分佈圖 (風向角 0 度). 後視. 17.
(40) 圖 30 為迎風面對稱線地表之壓力分佈，其中座標 0 之位置表示方 柱的中心位置，所以在 -17.5 公分至+17.5 公分之間(表示在方柱體內) 無計算之值。由壓力分佈可見在建築物上游，壓力由上游之靜壓極劇升 高，在建築物之前緣壓力最大，與實驗之建築物表面風壓在接近地面時 升高的情形一致。 圖 31 與 32 方柱周圍流場之速度分佈，是流場在定常狀態時 (steady. state) 之流況，顯示正確的轉角分離的情形，唯仍需要進一步做非定常 （unsteady）流況分析，方能顯示流場之動態行為。 CFD 所求得之阻力係數為 1.54，與實驗值 1.6 比較，約小了 4%左右， 其原因可能與上游流場的入流(incoming flow)條件有關，需進一步分 析，以釐清原因。 圖 30. 圖 31. 迎風面對稱線地表計算壓力分佈圖(風向角 0 度). 方柱體流場之周圍速度分佈. 圖 32. 方柱體後方速度分佈. 18.
(41) 與風向角 0 度之結果比較，風向角 45 度時之尾流區較大，相對之 背風面風壓則較小，迎風面之風壓也 較小；在建築物上游，沿流向近地 (風向角 0 度) (風向角 0 度) 表之逆壓力梯度也十分明顯，唯仍需與實驗值比較驗證，方能定論。唯 此部分之實驗必須修改目前風洞壁面之結構方能致之。 圖 33. 方柱體之前視壓力分佈. (風向角 45 度). 圖 35. 圖 34. 方柱體之後視壓力分佈. (風向角 45 度). 迎風面對稱線地表壓力分佈圖(風向角 45 度). 圖 36. 方柱周圍速度分布(風向角 45 度). 19.
(42) 4.2 圓柱體流場： 圓柱體之近地表流場如圖 37 與 38 所示，分別呈現圓柱下游與上游之流 場結構，其流場結構與方柱體者類似，也是呈現上游 steady state、對 稱之流場結構、而下游 unsteady state、結構不對稱之情形。就上游騎 樓風影響之範圍而言，圓柱體者較小。與圖 39 與 40 之較低的雷諾數（雷 諾數 900）的流場結構比較，可知在低雷諾數時，近地表之尾流結構對 稱而 steady，與方柱體之情形相似。圖 41 至圖 43 為採用圓柱模型模擬 於都市地況之高層建築物與表面風壓圖，隨著雷諾數的增加，在圓柱側 向面及背風面其 Cp 值負壓會增加，迎風面之 Cp 值仍為最大，圖 44 至 圖 46 則為平滑地況之流場，作為比較都市地況下之基準值，以驗證實 驗的準確性，其結果可得知其 Cp 值均較都市地況下為小，可知地況對 建築物的影響性。. 圖 37. 5. 圓柱體下游近地表之瞬間流場(Re=2.4X10 ). 20.
(43) 圖 38. 5. 圓柱體上游之近地表瞬間流場(Re=2.4X10 ). 圖 39. 二維圓柱體近地表場（Re=900）. 圖 40. 二維圓柱體流場結構（Re=900）. 21.
(44) 圖 41. 圖 42. 圓柱模型主體(都市地況). 5. 圓柱模型之建築表面風壓 2D分佈(都市地況，Re=1.277X10 ). 0.2 0.1 0.0. 5. Re=1.277*10 BL9(5.73m/s) z/H=0.46 z/H=0.98 z/H=0.42 z/H=0.94 z/H=0.38 z/H=0.9 z/H=0.34 z/H=0.86 1 z/H=0.82 z/H=0.3 z/H=0.78 A z/H=0.26 z/H=0.74 a z/H=0.22 z/H=0.18 z/H=0.7 z/H=0.14 z/H=0.66 z/H=0.1 z/H=0.62 z/H=0.06 z/H=0.58 z/H=0.02 z/H=0.54. -0.1 -0.2 I 9. Cp. -0.3. H i. -0.4 -0.5. j 10 J D. C B. G 7 g. d. h 8. c. Kk 11. b. 3. -0.6. 2. F. -0.7. 6 f. -0.8. E. 12 l L. 4 a A1. e. 5. 0. 50. 100. 150. 200. 250. 300. 350. Θ. 22.
(45) 5. Cp. 圖 43 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1.0 -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5. 圓柱模型之建築表面風壓 2D分佈(都市地況，Re=2.541X10 ). 5. Re=2.541*10 BL9(11.4m/s) z/H=0.98 z/H=0.46 z/H=0.94 z/H=0.42 z/H=0.9 z/H=0.38 z/H=0.86 z/H=0.34 1 z/H=0.82 z/H=0.3 z/H=0.78 A z/H=0.26 z/H=0.74 a z/H=0.22 z/H=0.7 z/H=0.18 z/H=0.66 z/H=0.14 z/H=0.62 z/H=0.1 z/H=0.58 z/H=0.06 z/H=0.54 z/H=0.02. 9 I i j 10. H h 8. D d G g. B. C c 3. J k K 11. b 2. 4. 7. l F f 6. 12 L. a A. E e. 1 5. 0. 50. 100. 150. 200. 250. 300. 350. Θ. 圖 44. 圓柱模型主體(平滑流場). 23.
(46) 圖 45. 5. 圓柱模型之建築表面風壓 2D分佈(平滑流場，Re=1.277X10 ). 0.2. I. 0.1. 9 i H. 0.0. 10 j J. -0.1. h8. K. -0.2. G 11. Cp. E. C. k. F. 7. -0.3. B. D 3. g 6. -0.4. 4 d. e5. A. 12 L. a1. l. 2. c. b. f. -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -50. 0. 50. 100. 150. 200. 250. 300. 5. Re=1.277*10 SF(5.73m/s) z/H=0.98 z/H=0.46 z/H=0.94 z/H=0.42 z/H=0.9 z/H=0.38 z/H=0.86 z/H=0.34 1 z/H=0.82 z/H=0.3 z/H=0.78 A z/H=0.26 z/H=0.74 a z/H=0.22 z/H=0.7 z/H=0.18 z/H=0.66 z/H=0.14 z/H=0.62 z/H=0.1 z/H=0.58 z/H=0.06 z/H=0.54 z/H=0.02. 350. Θ 圖 46. 5. 圓柱模型之建築表面風壓 2D分佈(平滑流場，Re=2.541X10 ). 0.2 0.1. I 9 i. 0.0 10 j J. -0.1 -0.2 7. E F. C 3. 6. -0.4. f. e 5. d 4. c. 11 k. 12 L. B. D. g. Cp. 8 h. K G. -0.3. H. A. 2 b. l. a 1. -0.5 -0.6 -0.7 -0.8. 5. Re=2.541*10 SF(11.4m/s) z/H=0.46 z/H=0.98 z/H=0.42 z/H=0.94 z/H=0.38 z/H=0.9 z/H=0.34 z/H=0.86 1 z/H=0.82 z/H=0.3 z/H=0.78 A z/H=0.26 z/H=0.74 a z/H=0.22 z/H=0.18 z/H=0.7 z/H=0.14 z/H=0.66 z/H=0.1 z/H=0.62 z/H=0.06 z/H=0.58 z/H=0.02 z/H=0.54. -0.9 -50. 0. 50. 100. 150. 200. 250. 300. 350. Θ. 24.
(47) 計算模擬之結果則如圖 47 至 51 所示，其雷諾數與方柱體計算模擬 5. 者一樣，也是 4.8x10 。圖 47 至 51，分別表示表面風壓分佈、迎風面對 稱線地表壓力分佈、與周圍流場速度分布。計算結果與方柱流場類似， 也呈現典型的流況。唯從圖 50 之速度分佈與所顯示之分離點來看，分 離點對稱，約在 148 度左右，而且流場分離後之流線也成對稱，均是需 進一步改善之處。. 圖 47. 圓柱體表面風壓分佈. 圖 48. 圓柱體表面風壓分佈. （前視）. 圖 49. （後視）. 圓柱體迎風面對稱線地表壓力分佈圖. 25.
(48) 圖 50. 圓柱周圍流場速度分布. 圖 51. 圓柱體近地表風場速度分布. 值得一提的是，在風洞試驗時，因為實驗所用之模型頗大，故在較 高風速時，會發生測試模型震動之現象，無論圓柱體體或方柱體均會震 動，而且圓柱體較易產生震動，這是始料未及的。置於建築物下游之結 構物也會因建築物流場之非定常（unsteady）行為而產生震動，這些都 要近一步分析與探討. 26.
(49) 4.3. 台北 101 金融大樓風場 台北 101 金融大樓之局部風場結構如圖 52 至圖 57 所示。. 圖 52. 風向角 0 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構（上視圖） Re=1845. 圖 53. 風向角 0 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構（立體圖） Re=1845. 圖 54. 風向角 0 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構（測視圖） Re=1845. 27.
(50) 圖 55. 風向角 45 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構（上視圖） Re=1845. 圖 56. 風向角 45 度時台北 101 金融大樓雙斗之流場結構（立體圖） Re=1845. 圖 57. 風向角 45 度時 台北 101 金融大樓雙斗之流場結構（測視圖） Re=1845. 28.
(51) 由圖 52 之流場結構，可知在風向角 0 度、且雷諾數低時，流場結 構相當對稱，渦漩溢放也頗為對稱，此乃始料未及之現象，可能是銳緣 褶曲與斗型幾何形狀之故，值得進一步探討。 相對的，由圖 55 至 57 之流場結構也可知，流場結構趨向對稱之情 形在風向角 45 度時，也是相當明顯，渦漩溢放亦然，當然三維結構也 是顯而易見。由於流場結構趨向對稱，尤其是渦漩之溢放，可以想見此 種幾何造型有減少渦漩衍生震動之功能。 模型表面風壓分佈以壓力係數表示之，如圖 58 至圖 62 所示，各圖 分別代表風向角在 0 度、45 度、90 度、180 度及 270 度之結果。需特別 說明的是，圖中所指之風向角乃 101 金融大樓模型之裙樓置於主樓西北 角落所組成之面的風向角；換言之，風向角 0 度時，模型正對風向。若 不管裙樓之影響，則風向角 0 度 90 度 180 度與 270 度可視為斗型主樓 在正對風向時其四面之表面風壓。由圖 58 之壓力分佈，可以發現隨著 高度增加，壓力呈階段型增加之情形，顯示斗型建築結構有減緩表面風 壓隨高度增加之趨勢。這種階段式的壓力的變化的幅度在風向角 45 度、 90 度與 270 度時更為明顯。相對的，由 180 度之壓力分佈可知模型背風 面之負壓，若與方柱體之風壓比較，101 大樓之背壓的絕對值較小，換 言之，由迎風面壓力增加較緩的趨勢與背風面風壓之絕對值較小的現象 來看，101 大樓之風阻勢必比方柱體小。而從流場結構較為對稱之情形， 也可知 101 之流場衍生震動也會較小。. 29.
(52) 圖 58. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈 4. (風向角 0 度，Re=7.62X10 ) 0.8. 0.7. 0.6. z/H 0.5 0.4 o. 0. - 11.4m/s No 01-16 No 17-32 No 33-48. 0.3. 0.2 0.45. 0.50. 0.55. 0.60. 0.65. 0.70. 0.75. 0.80. 0.85. 0.90. 0.95. 1.00. Cp. 圖 59. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈 4. (風向角 45 度，Re=7.62X10 ) 0.8. 0.7. 0.6. z/H 0.5 0.4. 45. o. 0.3. - 11.4m/s No 01-16 No 17-32 No 33-48. 0.2 0.15. 0.20. 0.25. 0.30. 0.35. 0.40. 0.45. 0.50. 0.55. 0.60. Cp. 30.
(53) 圖 60 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈 4. (風向角 90 度，Re=7.62X10 ) 0.8. 90. o. - 11.4m/s No 01-16 No 17-32 No 33-48. 0.7. 0.6. z/H 0.5 0.4. 0.3. 0.2 -0.50. -0.45. -0.40. -0.35. -0.30. -0.25. -0.20. -0.15. -0.10. -0.05. Cp. 圖 61. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈 4. (風向角 180 度，Re=7.62X10 ). o. 180 0.8. 0.7. - 11.4m/s No 01-16 No 17-32 No 33-48. 0.6. z/H 0.5 0.4. 0.3. 0.2 -0.16. -0.14. -0.12. -0.10. -0.08. -0.06. -0.04. Cp. 31.
(54) 圖 62. 台北 101 金融大樓模型之建築表面風壓分佈 4. (風向角 270 度，Re=7.62X10 ). 270 0.8. o. - 11.4m/s No 01-16 No 17-32 No 33-48. 0.7. 0.6. z/H 0.5 0.4. 0.3. 0.2 -0.6. -0.5. -0.4. -0.3. -0.2. -0.1. 0.0. Cp. 圖 63 為台北 101 金融大樓單棟模型搭配都市地況之擺置圖，對於 風向角 0 度所測得之大樓迎風面、左右側風面及背風面之風壓係數分布 則於圖 64 至 67 所示，在迎風面區域隨著高度增加，壓力呈階段型增加 之情形，然而在左右側風面的風壓呈現較為振盪的壓力分布，造成此效 應之可能狀態為風從建築物兩側分離，使得風場在此處之壓力量測呈現 不穩定狀態，另一可能性則為壓力孔埋測點之誤差。總而言之，迎風面 壓力緩和增加的趨勢與背風面風壓之絕對值較小的現象，101 大樓的設 計對於降低風阻有其助益。. 32.
(55) 圖 63. 圖 64. 台北 101 金融大樓單棟模型主體(都市地況). 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況). 0.8. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4 o. 0 0.3. - F 11.4 m/s No 1.01-1.16 No 1.17-1.32 No 1.33-1.48. 0.2 0.30. 0.32. 0.34. 0.36. 0.38. 0.40. 0.42. 0.44. 0.46. 0.48. Cp. 33.
(56) 圖 65. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況). o. 0 0.8. - L 11.4 m/s No 1.49-1.64 No 2.01-2.16 No 2.17-2.32. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.42 -0.40 -0.38 -0.36 -0.34 -0.32 -0.30 -0.28 -0.26 -0.24 -0.22 -0.20 -0.18 -0.16 -0.14 -0.12 -0.10 -0.08 -0.06 -0.04. Cp. 圖 66. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0 0.8. o. - R 11.4 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.46. -0.44. -0.42. -0.40. -0.38. -0.36. -0.34. -0.32. Cp. 34.
(57) 圖 67. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (背風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 0 0.8. - B 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.32. -0.30. -0.28. -0.26. -0.24. -0.22. Cp. 當風向角由 0 度轉移到 45 度時，迎風面的風壓分布隨著高度增加 呈現較快的上升趨勢，左側風面亦是如此，且兩者的 Cp 值皆呈現正值， 然而右側風面與背風面因受流體分離的影響，Cp 值皆呈現負值，此與所 熟悉之物理現象符合，圖 68 至 71 為其表面風壓分布圖，在此風向角的 影響下，背風面呈現明顯風壓振盪的現象，由風向角的改變，可知不同 方位之風場對建築物體表面的風壓有明顯之差異。. 35.
(58) 圖 68. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 45 0.8. - F 11.4 m/s No 1.01-1.16 No 1.17-1.32 No 1.33-1.48. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.15. 0.20. 0.25. 0.30. 0.35. Cp. 圖 69. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 45. 0.8. o. - L 11.4 m/s No 1.49-1.64 No 2.01-2.16 No 2.17-2.32. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.00. 0.05. 0.10. 0.15. 0.20. 0.25. 0.30. 0.35. 0.40. Cp. 36.
(59) 圖 70. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 45 0.8. o. - R 11.4 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.38. -0.37. -0.36. -0.35. -0.34. -0.33. -0.32. -0.31. -0.30. -0.29. Cp. 圖 71. 台北 101 金融大樓單棟模型之建築表面風壓分佈 4. (背風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 45. 0.8. - B 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.38 -0.36 -0.34 -0.32 -0.30 -0.28 -0.26 -0.24 -0.22 -0.20 -0.18 -0.16. Cp. 37.
(60) 為探討 101 大樓與裙樓模型於都市地況下之風場分布，其擺置裝置 如圖 72 所示，裙樓的裝置將會造成 101 大樓底層部分之紊流效應，圖. 73 至 76 顯示此擺放模型之風壓分布圖，由迎風面風壓係數來看，隨著 高度增加，其 Cp 值較無擺置裙樓之模型時來的高，其趨勢亦是以階段 性增加，在 101 大樓左右側風面之風壓由於裙樓位於左側風面下緣，其 風壓係數之絕對值大於右側風面，而當風向角轉至 45 度時，迎風面之 風壓係數值較 0 度時來得小，然隨著高度增加，風壓變化幅度較大，在. 101 大樓四側風場分布呈現較紊亂的現象為左側風面風場，此乃受到裙 樓之影響，圖 77 至 80 為風向角 45 度時所量得之結果。 圖 72. 台北 101 金融大樓與裙樓模型主體(都市地況). 38.
(61) 圖 73. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0 0.8. o. - F 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 0.52 0.54. Cp. 圖 74. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0 0.8. o. - L 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.7. z/H. z/H. 0.7. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.45. -0.40. -0.35. -0.30. -0.25. -0.20. -0.15. -0.10. -0.05. 0.00. Cp. 39.
(62) 圖 75. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0. o. 0.8. - R 11.4 m/s No 2.33-2. No 2.49-2. No 3.01-3.. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.50. -0.48. -0.46. -0.44. -0.42. -0.40. -0.38. -0.36. -0.34. Cp. 圖 76. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (背風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0 0.8. o. - B 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.33 -0.32 -0.31 -0.30 -0.29 -0.28 -0.27 -0.26 -0.25 -0.24 -0.23. Cp. 40.
(63) 圖 77. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 45. o. 0.8. - F 11.44 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40. Cp. 圖 78. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 45 0.8. o. - L 11.44 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.00. 0.05. 0.10. 0.15. 0.20. 0.25. 0.30. 0.35. 0.40. Cp. 41.
(64) 圖 79. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 45 0.8. o. - R 11.44 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.300 -0.295 -0.290 -0.285 -0.280 -0.275 -0.270 -0.265 -0.260 -0.255 -0.250. Cp. 圖 80. 台北 101 金融大樓與裙樓模型之建築表面風壓分佈 4. (背風面，風向角 45 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 45. o. 0.8. - B 11.44 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. z/H. 0.7. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.30. -0.28. -0.26. -0.24. -0.22. -0.20. -0.18. -0.16. -0.14. -0.12. -0.10. Cp. 42.
(65) 由於 101 金融大樓為台北地域性之指標，為考量到實際都市地況， 將以相對比例. 1 之模型尺寸製作 101 大樓週遭之建築物，以完整呈現 300. 都市風場，其模型擺置型式如圖 81 所示，圖 82 至 85 為實驗量得之風 壓分布圖，針對迎風面來看，其分布與先前討論之風壓趨勢雷同，左側 面風壓係數之絕對值大於右側面，其原因為在此風向場時，建築物大都 位於左側，且分佈形勢較紊亂，可看出周遭建築物造成風場的擾動，背 風面之負壓值亦有增加之趨勢。 在此實驗過程中，風向角為重要考量參數，為探究 101 金融大樓與 週遭建築物彼此間風場的影響，遂以架構於整體模型下之底盤以 10 度 變化旋轉至 350 度，如此可量測出在不同高度下隨著風向改變之風壓係 數值，其能提供數值模擬之驗證數據，以及建築物設計實需考慮之風壓 值。 圖 81. 台北 101 金融大樓與周遭建築物之模型(都市地況). 43.
(66) 圖 82. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0. o. 0.8. - F 11.4 m/s No 1.1-1.16 No 1.17-1.32 No 1.33-1.48. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.34. 0.36. 0.38. 0.40. 0.42. 0.44. 0.46. 0.48. 0.50. Cp. 圖 83. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0 0.8. o. - L 11.4 m/s No 1.49-1.64 No 2.01-2.16 No 2.17-2.32. z/H. 0.7. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.60 -0.55 -0.50 -0.45 -0.40 -0.35 -0.30 -0.25 -0.20 -0.15 -0.10 -0.05. Cp. 44.
(67) 圖 84. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0. 0.8. 0.7. o. - R 11.4 m/s No 1.1-1.16 No 1.17-1.32 No 1.33-1.48. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.64 -0.62 -0.60 -0.58 -0.56 -0.54 -0.52 -0.50 -0.48 -0.46 -0.44 -0.42 -0.40. Cp. 圖 85. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (背風面，風向角 0 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 0 0.8. o. - B 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.42. -0.40. -0.38. -0.36. -0.34. -0.32. -0.30. Cp. 45.
(68) 以下將對風向角 10 度、20 度、30 度、40 度之建築表面風壓作一比 較，圖 86 至圖 89 為風向角 10 度之建築物四面風壓係數分佈圖，尤於 其轉動度數小，其實驗結果與風向角 0 度時之數據相似，當風向角轉至. 20 度時，可看出迎風面的 Cp 值略降，左側風面之風壓值由負壓值往正 壓值移動，圖 90 至圖 93 為其數據圖，當角度轉移至 30 度時，在四側 風壓係數可以明顯看到迎風面壓力孔的風壓呈現分段性的趨勢，左側風 壓仍是往正值風壓移動，背風面風壓仍是呈現較紊亂的分布，圖 94 至. 97 為其比較圖，及至風向角為 40 度時，迎風面及左側風面之 Cp 值均 為正值，右側風面及背風面之 Cp 值均為負值，此與所熟知建築物之風 場行為吻合，由圖 98 至圖 101 可看出其變化趨勢，因此從四個風向角 度而言，左側風面的改變幅度最小，背風面之風壓變化最大，圖 102 至. 105 為 45 度時之風壓分佈圖，與 40 度時之差異性不大。. 圖 86. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 10 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 10. 0.8. 0.7. - F 11.4 m/s No 1.01-1.16 No 1.17-1.32 No 1.33-1.48. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 0.52 0.54. Cp. 圖 46.
(69) 87. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 10 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 10 0.8. - L 11.4 m/s No 1.49-1.64 No 2.01-2.16 No 2.17-2.32. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.35. -0.30. -0.25. -0.20. -0.15. -0.10. -0.05. 0.00. 0.05. Cp. 圖 88. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 10 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 10 0.8. - R 11.4 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.46. -0.44. -0.42. -0.40. -0.38. -0.36. -0.34. Cp. 47.
(70) 圖 89. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (背風面，風向角 10 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 10 0.8. o. - B 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.36. -0.34. -0.32. -0.30. -0.28. -0.26. -0.24. Cp. 圖 90. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 20 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 20. 0.8. 0.7. - F 11.4 m/s No 1.01-1.16 No 1.17-1.32 No 1.33-1.48. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.20. 0.25. 0.30. 0.35. 0.40. 0.45. 0.50. Cp. 48.
(71) 圖 91. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 20 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 20 0.8. - L 11.4 m/s No 1.49-1.64 No 2.01-2.16 No 2.17-2.32. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.20. -0.15. -0.10. -0.05. 0.00. 0.05. 0.10. 0.15. Cp. 圖 92. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 20 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 20 0.8. o. - R 11.4 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.40. -0.38. -0.36. -0.34. -0.32. -0.30. Cp. 49.
(72) 圖 93. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (背風面，風向角 20 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) 20. o. - B 11.4 m/s No 2.33-2.48 No 2.49-2.64 No 3.01-3.16. 0.8. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.36. -0.34. -0.32. -0.30. -0.28. -0.26. -0.24. -0.22. -0.20. Cp. 圖 94. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (迎風面，風向角 30 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 30 0.8. - F 11.4 m/s No 1.01-1.16 No 1.17-1.32 No 1.33-1.48. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 0.25. 0.30. 0.35. 0.40. 0.45. 0.50. Cp. 50.
(73) 圖 95. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (左側風面，風向角 30 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 30 0.8. 0.7. - L 11.4 m/s No 1.49-1.64 No 2.01-2.16 No 2.17-2.32. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.15. -0.10. -0.05. 0.00. 0.05. 0.10. 0.15. 0.20. 0.25. Cp. 圖 96. 台北 101 金融大樓與周遭建築物模型之建築表面風壓分佈 4. (右側風面，風向角 30 度，Re=7.62 X10 ，都市地況) o. 30 0.8. - R 11.4 m/s No 3.17-3.32 No 3.33-3.48 No 3.49-3.64. 0.7. z/H. 0.6. 0.5. 0.4. 0.3. 0.2 -0.40. -0.38. -0.36. -0.34. -0.32. -0.30. Cp. 51.
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