• 沒有找到結果。

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究"

Copied!
116
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

應用定向性歐文探針於建築環境風場

量測分析研究

內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告

中華民國 106 年 12 月

(2)
(3)

(科技部 GRB 編號) PG10603-0245

應用定向性歐文探針於建築環境風場量

測分析研究

內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告

中華民國 106 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

研 究 人 員 : 李鎮宏 研究員兼主任

研 究 期 程

中華民國 106 年 2 月至 106 年 12 月

(4)
(5)

Architecture and Building Research Institute,

Ministry of the Interior

Final Report

Application of Directional Irwin Probe to

Measure the Pedestrian Level Wind

Environment of Buildings

By

Lee, Zhen-Hung

(6)
(7)

目 次

表次

………Ⅲ

圖次

………Ⅴ

摘要

………Ⅶ

第一章 緒論

………1 第一節 研究緣起與背景………1 第二節 文獻回顧………3 第三節 研究目的與方法………10

第二章 歐文探針發展與應用

………11 第一節 量測與分析方法………13 第二節 歐文探針校正………18

第三章 實驗規劃與量測分析

………21 第一節 風洞實驗設備………21 第二節 實驗規劃………24 第三節 風向量測與分析………26 第四節 小結………70

第四章 結論與建議

………73 目次

(8)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 第一節 結論………73 第二節 建議………74

附錄一 熱線測速計校正作業

………77

附錄二 壓力掃描器 SCANIVALVE 操作流程

…………91

附錄三 期中審查意見答復表

………93

附錄四 期末審查意見答復表

………95

參考書目

………97

(9)

表次

表 3-1 測試項次彙總 26 表 3-2 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=3.0m/s) 28 表 3-3 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=4.0m/s) 29 表 3-4 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=5.0m/s) 30 表 3-5 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=5.5m/s) 31 表 3-6 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.0m/s) 32 表 3-7 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.3m/s) 33 表 3-8 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.6m/s) 37 表 3-9 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=3.0m/s) 44 表 3-10 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=4.0m/s) 45 表 3-11 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=5.0m/s) 46 表 3-12 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.0m/s) 52 表 3-13 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=7.0m/s) 58 表 3-14 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=3.0m/s、TI=14.1%) 64 表次

(10)
(11)

圖次

圖 1-1 棉纖可視化示意圖 3 圖 1-2 細砂可視化示意圖 4 圖 1-3 Hot wire 與校正系統 5 圖 1-4 地表風速計剖面圖 5 圖 1-5 使用動態皮托管校驗地表風速計 5 圖 1-6 地表風速計校正回歸線 5 圖 1-7 雷射都普勒速度儀 6 圖 1-8 眼鏡蛇探頭 7 圖 1-9 眼鏡蛇探頭與移動機構配置 8 圖 1-10 煙霧可視化(下沉氣流) 8 圖 1-11 煙流可視化系統 9 圖 2-1 IRP 幾何尺寸 17

圖 2-2 Directional Irwin Sensor 17

圖 2-3 兩不同方向角下平均壓差比(中心管與表面管) 18 圖 2-4 熱線式風速計與地表風速計校正 19 圖 2-5 地表風速計校正回歸線 19 圖 3-1 風洞本體側視圖 22 圖 3-2 壓力掃描器 24 圖 3-3 測試盤面安裝情形 25 圖 3-4 DIRP(4 孔)設計圖 25 圖 3-5 DIRP(6 孔)設計圖 25 圖 3-6 DIRP 外觀與孔位編號 26 圖 3-7 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=3.0 m/s) 28 圖次

(12)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 圖 3-8 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=4.0 m/s) 29 圖 3-9 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=5.0 m/s) 30 圖 3-10 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=5.5 m/s) 31 圖 3-11 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.0 m/s) 32 圖 3-12 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.3 m/s) 34-36 圖 3-13 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.6 m/s) 38-42 圖 3-14 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=3.0 m/s) 44 圖 3-15 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=4.0 m/s) 45 圖 3-16 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=5.0 m/s) 47-51 圖 3-17 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.0 m/s) 53-57 圖 3-18 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=7.0 m/s) 59-63 圖 3-19 風速歷時(V=3.0 m/s、TI=14.1%) 64 圖 3-20 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=3.0 m/s、TI=14.1%) 65~70 圖 3-21 尾流效應矩形柱體配置 71

(13)

摘要

關鍵字:行人風場、歐文探針、風向率定 一、研究緣起 由於全球氣候極端氣候變異,各地發生強風驟雨、災害頻傳, 而台灣地處西太平洋颱風盛行區域,台灣地區每年平均有 3 個以 上的颱風侵襲。近年來,去(104)年蘇迪勒、杜鵑颱風,以及今 (105)年尼伯特、莫蘭蒂及梅姬颱風接連侵襲,對於所帶來的強 勁風力(部分地區瞬間陣風達 17 級風),風災對國內的財產及人 員都造成重大損失。伴隨著科技進步,建築物朝高層化、大型化 及複合化趨勢,民眾也開始重視風對於高層建築結構安全性,以 及居住舒適性;因此,國內建築環境在面對風工程之問

上亦應 有積極作為。過去於風洞進行環境風場試驗時,一般須先定義行 人高度的風場,再於不同的風向、風速情況下,透過儀器量測接 近地表且不同位置的測點。然而由於邊界條件的複雜,導致各測 點風向的高度精度控制不易,加上紊流強度高影響大,若採用傳 統之量測工具(如:皮托管與熱流速儀等)困難度高且誤差甚大。 因此,本所目前進行該類試驗時,係參照 Irwin 於 1981 年所發 展出來的無方向性探針(或稱地表風速計測器),委請廠商製作 量測器具後來進行,其原理是利用管與管中之細管(即管中管, 內外兩管共一中心軸,但內管突出較高)兩者間之壓力差,以預 先率定之結果,可迅速量測到行人高度上之水平風速。由於該器 具無方向性,無法判別風場流向之影響,因此,如能研發改良該 種儀器設備,將可更具體且精確的提供建築物開發前後對於環境 風場的影響,有利於提升環境風場評估結果。本研究預計將先蒐 集國外先進國家目前進行相關研究與文獻,進而探討方向性控制 摘要

(14)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 與率定方式,最後完成改良式的探針,進行比對原始型與改良型 的差異性。 透過本計畫之執行,藉由借鏡先進國家作為,研發屬於國人及 環境所能適用的儀器設備,將可促進我國在環境風場的掌握;並 以臺灣特殊地理環境為出發點,提昇國內之建築技術、產業水準 與先進國家並駕齊驅,營造健康、舒適、環保的生活空間,達到 風害防制、永續生活之目的。 二、研究方法及過程 本研究預計將先蒐集國外先進國家目前進行相關研究與文獻,進而 探討方向性控制與率定方式,最後完成改良式的探針,進行比對原始型 與改良型的差異性。重點工作分述如下: 1.文獻蒐集:參考 Irwin 及其相關研究文獻,以及蒐集國外先進國家對 於環境風場量測的檢測與評估方式。 2.探針尺寸與率定方式:研究過程中將嘗試製作尺寸不同之改良式歐文 探針,找尋最佳尺寸與率定方式後,再依照研究資料結果訂定量測精 度。亦即是將探針設計製作後,再進行風洞吹試,根據數據結果經統計 分析,方可評估訂定精度。因此,探針尺寸初步暫定為:量測管直徑為 1mm,整體上視斷面尺寸控制於直徑 2cm 之圓內,壓孔離地表高 8mm。 基本上設定單一感測點(sensor)只量測單一位置之風速與風向,而其 最佳量測距離尚需由研究結果判定。 3.方向性:應探討可具備方向(X、Y),初步探討可增加孔數,並修 正量測值,同時與過去檢測數據比對,以利調整。本研究初步預計在探 針 0°、90°、180°及 270°等 4 個方向各設有一處壓力孔,並擬先以每 10° 量測角度變化,在同一來流場中分別量測 4 孔壓力,在不同吹試角度下 針對該 4 孔壓力差進行統計分析,進而得到來流方向。而對於精度的控

(15)

制,以 10°為增量至 360°度,風速部分以 3~7m/s,低紊流強度(1~2%) 為試驗基準。惟仍需經研究與收集試驗結果數據,於分析後方能確定其 精度。

三、重要發現

(一) 本研究案所開發之定向式歐文探針( Directional Irwin Probe, DIRP)除能具備一般歐文探針(中央管)可量測地表風速之性 能外,可同時量測表面管之風壓係數,並可作為主要來流風 向的判定依據。 (二) 6 孔 DIRP 量測結果,加以經傅利葉係數率定後,與實驗來 流風向趨於一致,顯見本研究所述方法,可作為主要風向率 定上的一個分析工具。 (三) 不管 4 孔或 6 孔 DIRP 於低風速階段(3~4m/s),其量測與分 析值間誤差已超過 150 ,其原因可能歸屬二方向,其一為所 採用分析方法無法解析,當量測所得靜壓係數趨於相近時(4 孔雷達圖形越接近菱形非錐狀、6 孔雷達圖形越接近正六邊 形),本案所用方法即無法辨識出主要來流風向。其二為風 變因影響(如風速與紊流強度等),由於目前試驗配置是於均 勻低紊流強度(約 1~2%)下進行風向率定,變因僅為風速大 小 , 由 於 環 境 行 人 風 場 的 風 速 特 徵 多 為 低 風 速 ( 一 般 10~3m/s)、高紊流強度,故紊流強度大小之影響仍尚待釐清。 (四) 對於 DIRP 量測精度與不確定度等,尚需進行重複性試驗, 取得大量數據分析後方能加以評估。 摘要

(16)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 四、主要建議事項 建議一 定向性歐文探針與流場可視化系統進行風向量測比對:立即可行建 議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關: - 以實驗室既有的煙流風場可視化設備(包括煙霧產生器、煙霧導 引管、氫離子雷射光幕設備及其冷卻系統、數位攝影器材等),擇 定一建築配置,同時以DIRP與可視化系統量測風向,加以比對確 立DIRP量測的可應用性。 建議二 精進DIRP於不同風場與建築配置下風向量測與率定:中長期建議 主辦機關: 內政部建築研究所 協辦機關: - 由於風環境流場及建築配置多樣性,風場特徵因而不同(如下沉 氣流、尾流及角偶紊流等),為能擴展並確認 DIRP 可應用性,宜 逐步釐清各項風變因的影響。因此,可參考 Irwin 於 1981 年研發 歐文探針所進行之比對步驟,持續擴展 DIRP 的應用範疇。另深究 風向率定方法,亦應與時俱進,配合量測技術精進,提升解析精 度減低風向率定誤差。

(17)

ABSTRACT

Keywords: Pedestrian level winds、Irwin probe、Identify wind directions

Irwin introduced a simple Omni-directional wind speed sensor for wind tunnel investigations of pedestrian level winds some years ago. The Irwin probe is used for measuring mean and lower-frequency fluctuations in wind speeds in the boundary layer region near the surface, simplifying the measurement and analysis of wind speeds and pedestrian comfort. It has been adopted for this use in a number of research and commercial test facilities. Recent development of the Irwin probe has been undertaken to permit it to be used to measure both wind speed and wind direction. Its axisymmetric design is similar to the Irwin Probe; however, its unique feature is the set of six or four holes positioned equidistant around the base of the centre tube.

According to the result of testing and analysis, the wind direction could be measured by using four or six holes Irwin Probe. Under the situation of high speed& low turbulence density and low speed &high turbulence density,the wind direction could be identified by the static pressure coefficient and the method we presented. In this research, the accepted accuracy between the test data and identified result is ±150。 The directional sensor can be used in pedestrian level wind studies to provide additional details of the local wind activity in the presence of new development 。

(18)
(19)

第一章 緒論

第一節 研究緣起與背景

由於全球氣候極端氣候變異,各地發生強風驟雨、災害頻傳,而台灣地處 西太平洋颱風盛行區域,台灣地區每年平均有三個以上的颱風侵襲。近年來, 前(104)年蘇迪勒、杜鵑颱風,以及今(105)年尼伯特、莫蘭蒂及梅姬颱風接連 侵襲,對於所帶來的強勁風力(部分地區瞬間陣風達 17 級風),風災對國內的財 產及人員都造成重大損失。伴隨著科技進步,建築物朝高層化、大型化及複合 化趨勢,民眾也開始重視風對於高層建築結構安全性,以及居住舒適性;另外, 風力能源也是目前廣受推崇的綠色能源之一,因此,國內建築環境在面對風工 程之問題上亦應有積極作為,除探究風災預防外,更可在生活舒適性提昇與風 能有效利用方面進行探討。 內政部為中央主管建築機關,且本所長期致力建築研究發展,在風工 程於研究規劃,主要有以下重點: ㄧ、基礎研發:經由統計分析颱風、季風的紀錄與特性,轉化為風工程 可應用之基本資訊。另外,著手監測、調查本土大氣邊 界層之風場特性,以及利用風洞實驗及數值模擬等技 術,探討風對構造物之影響、風與環境之關係等,一併 建置成風工程應用研究之基本資料庫。 二、減災防災:透過風與構造物間之氣動力及氣彈力現象之研究,以及 風對環境造成微氣候變化之瞭解,訂定合宜之耐風設計 規範與風場環境規範,同時擬定耐風設計技術手冊,並 將規範予已簡化、程式化,增進使用之便利性,藉此有 效預防與控制風可能造成之危害與不便,提升生活品質 與保障。 三、永續發展:在地球永續經營的理念下,進一步提升風工程研發之意

(20)

涵,以有效利用潔淨的風力、綠色資源,並引用風環境 特性,避免諸如風沙、空污等可能造成對環境危害及對 人體之不適,營造健康、舒適、環保的生活空間。 近年來重要績效摘陳如下: (ㄧ)風力規範研修:建立本土化風場資料庫,探討風與構造物之相互作 用,研修耐風設計規範與手冊,以提升建築物及其 附屬構造物之抗風性能。 (二)實驗技術發展:持續建構建築風洞實驗量測技術,並增進試驗規劃 能力,深入探討有關建築結構所引發之氣動及氣彈 力行為,以及新材料、新工法對於風之敏感度與安 全性之研究。本所風雨風洞實驗室建置多年,主要 以風洞實驗室來進行風力設計理論驗證,而風雨實 驗室則為性能檢測的驗證。其中風雨實驗室在帷幕 牆與風雨門窗試驗均先取得 TAF 認證,而風洞實驗 室亦於 104 年度取得「建築結構風載重試驗」認證, 利於檢測與研究技術持續精進。未來除了持續建立 認證項目外,更可進行研發新技術,以確保風洞流 場品質與增進試驗能量,並提昇試驗可靠度與檢測 服務能量,作為後續各項研究的基礎後盾。 (三)環境風工程與其他相關研究:除建築相關之風工程研究外,另跨領域結 合研究有關風力發電、環境工程、水土保持、計算流體 力學(CFD)、防火等與風工程相關之範疇,增進風工程 研究之應用性與前瞻性。除了建築物抗風設計,也著重 在探討微氣候、微環境之現象與因應方式,包括熱島效 應、空氣污染、通風等議題,除可改善人民生活環境之 舒適、健康與安全性外,並可達到環境保育效果。。

(21)

第二節 文獻回顧

建築環境風場的影響,可從微小至巨大而論,在建築物興建前後的 差異,可能會造成民眾的居住環境上的不適,或是環境生態的改變,而 隨著國民所得水準提昇,人類對生活環境品質之要求已超越「安全」這 基本項目,進而對「舒適」與「健康」之生活空間有更強烈之需求。尤 其對高層住宅大樓,當其樓層30 層以上或高度 100 公尺以上,辦公、商 業或綜合性大樓,其樓層 20 層以上或高度 70 公尺以上,依環保署發布 之「環境影響評估法」,皆應實施環境影響評估。 就行人風場量測方法而言,可分為定性化與定量化二種,定性化可 於量測過程中得知現行點位之主要風向,而定量位可測得該點位之平均 與擾動風速。以下則就常用於風洞實驗之量測方法加以介紹: 1.可視化方法-棉纖維 這方法主要在於決定測點迎風向及描繪流場特性,這些面先被安置 於建築物周遭,隨著來流風向不同可,沿著垂直軸自由轉動,搭配高速 攝影機或照相機採不同快門速度的設定,可即時擷取建築物周遭流場的 風向影片,ㄧ般而言,快門速度設定小於 4 秒之拍攝結果較能準確判定 出風向。 圖 1-1 棉纖可視化示意圖 資料來源:參考書目 1

(22)

2.可視化-細砂 於建築模型附近放置充滿細砂均勻薄層,然後風洞之風場以模擬暴 露在空氣中大氣邊界層條件下具有恆定風速的邊界層,當建築物行人風 場形成,風速持續增強下,越來越多的細砂將因風速增強而被掃除。搭 配照片拍攝於不同風速下之細砂掃除情形,就可據以研判行人風場風向 特性。 圖 1-2 細砂可視化示意圖 資料來源:參考書目 1 3.熱線式風速計 可測得風場之平均與擾動風速,但卻無法測得風向,其運作原理係 將一根細的金屬絲放在流體中,通電流加熱金屬絲,使其溫度高於流體 的溫度,因此將金屬絲稱為『熱線』。當流體沿垂直方向流過金屬絲時, 將帶走金屬絲的一部門熱量,使金屬絲溫度下降。常用的有兩種方法: 一是定電流法,即加熱金屬絲的電流不變,氣體帶走一部分熱量後金屬 絲的溫度就降低,流速愈大溫度降低得就愈多;測得金屬絲的溫度則可 得知流速的大小。另一種是定電阻法(即定溫度法),改變加熱的電流使 氣體帶走的熱量得以補充,而使金屬絲的溫度保持不變(也稱金屬絲的 電阻值不變);這時流速愈大則所需加熱的電流也愈大,測得加熱電流值 則可得知流速的大小。

(23)

圖 1-3 Hot wire 與校正系統

資料來源:本研究

4. 歐文探針 Irwin Probe (IRP)

Irwin 於 1981 年所發展出來的無方向性地表風速計測器來進行[2,3],其原 理是利用管與管中之細管(即管中管,內外兩管共一中心軸,但內管突出較高), 兩者間之壓力差,參照預先率定之結果,可迅速、正確地量測到行人高度上之 水平風速。如下圖1-4 所示。而其風速計算方式如下式所示,其中 u 為風速, △P 為上述兩內外管之壓力差,α、β 則為公式常數。 進行試驗前須率定每個地表風速計(Irwin Probe) 之 α、β 值方能進行風速計算, 本實驗室在研究時採用三維動態皮托管進行率定,如圖1-5 所示。將三維動態 皮托管探針放置接近地表風速計處,同時量測8 個風速點,將動態皮托管及地 表風速計之壓力差繪製如圖1-6 所示,進行線性迴歸即可得 α、β 值。     圖 1-4 地表風速計 剖面圖 圖 1-5 使用動態皮托管 校驗地表風速計 圖 1-6 地表風速計校正回歸 P u  

(24)

5. 粒子圖像測速儀(Particle Image Velocimetry measurement) 粒子圖像測速法,是七十年代末發展起來的一種瞬態、多點、無接 觸式的鐳射流體力學測速方法。近幾十年來得到了不斷完善與發展,PIV 技術的特點是超出了單點測速技術的局限性,能在同一瞬態記錄下大量 空間點上的速度分佈資訊,並可提供豐富的流場空間結構以及流動特性。 PIV 技術除向流場散佈示蹤粒子外,所有測量裝置並不介入流場。PIV 測 速方法有多種分類,無論何種形式的 PIV,其速度測量都依賴於散佈在流 場中的示蹤粒子,PIV 法測速都是通過測量示蹤粒子在已知很短時間間隔 內的位移來間接地測量流場的瞬態速度分佈。若示蹤粒子有足夠高的流 動跟隨性,示蹤粒子的運動就能夠真實地反映流場的運動狀態。因此示 蹤粒子在 PIV 測速法中非常重要。在 PIV 測速技術中,高質量的示蹤粒 子要求為:(1)比重要盡可能與實驗流體相一致;(2)足夠小的尺度;(3) 形狀要盡可能圓且大小分佈盡可能均勻;(4)有足夠高的光散射效率。 雖然經由拍照判讀可同時求得自由風場中之風速與風向,但對於複雜建 築地況中之行人風場而言,卻不易藉由示蹤粒子求得。 6.雷射都普勒速度儀 (Laser-Doppler Anemometry) 雷射都普勒速度儀使用在風場中彼此交叉的兩激光束,可精確測量 流體的速度,屬非侵入式測量技術,儀器如圖 1-7 所示。 圖 1-7 雷射都普勒速度儀 資料來源:參考書目 5

(25)

7.紅外線熱成像技術

紅外線掃描技術可同時進行特定測點與區域面範圍內之風速量測。 Yamada 等人[5]和 Wu 及 Stathopoulos [6]已經使用這種技術測量行人風 場,利用真實存在於建築物表面與附近行人風場間熱傳遞效應,得到溫 度分佈的熱圖像模型,經Wu 和 Stathopolous 使用紅外線評估各種建築物 配置下Pedestrian Level Wind (PLW)的熱成像技術,得到的結論是:這種技 術應可用於研究整體風的影響,而不僅僅是針對特定風速測點。 8. 眼鏡蛇探頭 (Cobra Probe) 眼鏡蛇探頭是一種多孔壓力探頭(圖 1-8),可提供動態三維風速和局 部靜態壓即時測量[7],配合裝三維移動機構,使眼鏡蛇探頭能移動到所 需位置測量 PLW。移動機構如圖 1-9 所示,可於整體模型上之建築物或 庭院入口處與空間道路點等進行測量。 圖 1-8 眼鏡蛇探頭 資料來源:參考書目 7

(26)

圖 1-8 眼鏡蛇探頭與移動機構配置 資料來源:參考書目 8 9.煙霧流場可視化 於特定測點量測 PLW 的缺點是僅能就特定點取得定量數據,但結合可 見煙霧流入模型建築物中的方法,便可同時觀察到整體風場流動情形。 (圖1-9)所示可以通過觀察來確定煙流模式如何影響行人在街道行走的 舒適度。 圖 1-9 煙霧可視化(下沉氣流) 資料來源:參考書目 9 目前本所風雨風洞實驗室所採用的煙流風場可視化做主要設備包括 煙霧產生器、煙霧導引管、氫離子雷射光幕設備及其冷卻系統、數位攝

(27)

影器材等,各設備規格性能如下: l. 煙霧產生器: Antari 廠牌, Fogger X-530 型,熱能為2200W ,煙霧釋 放壓力為17 .5KPa, 100%煙霧釋放濃度下之釋放率為6min/L。 2. 煙霧導引管:制式直徑1 英吋鍍鋅鋼管,長度有15cm 及30cm 兩種。 3. 氫離子雷射光幕設備:美國Coherent 廠牌, Innova 70C-5 型,藍/綠多 重光5W,單頻雷射系統。 4. 雷射密閉循環式冷卻系統:台灣R I A IR 廠牌, RC-5 型,水冷式系 統,冰水槽130L 。 5. 數位攝影器材:數位相機OLYMPUS 廠牌, E1 型。數位攝影機JVC 廠 牌'GZ-MG50型。 煙霧產生器 氫離子雷射光幕 光源噴頭 冷卻系統 圖1-10 煙流可視化系統 資料來源:本研究

(28)

第三節 研究目的與方法

1. 研究內容 於風洞進行環境風場試驗時,一般須先定義行人高度的風場,再於 不同的風向、風速情況下,透過儀器量測接近地表且不同位置的測點。 然而由於邊界條件的複雜,導致各測點風向的高度精度控制不易,加上 紊流強度高影響大,若採用傳統之量測工具(如:皮托管與熱流速儀等) 困難度高且誤差甚大。因此,本所目前進行該類試驗時,係參照 Irwin 於1981 年所發展出來的無方向性探針(或稱地表風速計測器),委請廠 商製作量測器具後來進行,其原理是利用管與管中之細管(即管中管, 內外兩管共一中心軸,但內管突出較高)兩者間之壓力差,以預先率定 之結果,可迅速量測到行人高度上之水平方向風速。由於該器具無方向 性,無法判別風場流向之影響,因此,如能研發改良該種儀器設備,將 可更具體且精確的提供建築物開發前後對於環境風場的影響,有利於提 升環境風場評估結果。 2. 研究方法 本研究預計將先蒐集國外先進國家目前進行相關研究與文獻,進而 探討方向性控制與率定方式,最後完成改良式的探針,進行比對原始型 與改良型的差異性。重點工作分述如下: 2.1 文獻蒐集:參考 Irwin 及其相關研究文獻,以及蒐集國外先進國家對 於環境風場量測的檢測與評估方式。 2.2 探針尺寸與率定方式:研究過程中將嘗試製作尺寸不同之改良式歐文 探針,找尋最佳尺寸與率定方式後,再依照研究資料結果訂定量測精 度。亦即是將探針設計製作後,再進行風洞吹試,根據數據結果經統 計分析,方可評估訂定精度。因此,探針尺寸初步暫定為:量測管直 徑為1mm,整體上視斷面尺寸控制於直徑 2cm 之圓內,壓孔離地表高 8mm。基本上設定單一感測點(sensor)只量測單一位置之風速與風

(29)

向,而其最佳量測距離尚需由研究結果判定。 2.3 方向性:應探討可具備方向(X、Y),初步探討可增加孔數,並修正 量測值,同時與過去檢測數據比對,以利調整。本研究初步預計在探 針 0°、90°、180°及 270°等 4 個方向各設有一處壓力孔,並擬先以每 10°量測角度變化,在同一來流場中分別量測 4 孔壓力,在不同吹試角 度下針對該4 孔壓力差進行統計分析,進而得到來流方向。而對於精 度的控制,將先暫訂於量測方向 0°、45°、90°、135°、180°、225°、 270°、31°5 及 360°度等 8 個方向角度得知。惟仍需經研究與收集試驗 結果數據,於分析後方能確定其精度。 由於風工程所涉及的專業領域甚廣,且研究與分析所需的應用工具 需求多,若能開發新型的量測技術,可簡化分析或計算的複雜度,並且 增加驗證效率。因此,本計畫將參考先進國家的作法與趨勢,研發屬於 本土化的實驗量測技術,供做後續儀器設備設計及環境風場量測評估等 參考。

(30)
(31)

第二章 歐文探針發展與應用

第二章 歐文探針發展與應用

Irwin 於 1981 年提出應用於風洞實驗中可量測不具方向性之行人 風場風速的方法,其為軸對稱之壓力感測器,其由ㄧ同心圓、內外 2 孔位的方式所組成(圖 2-1)。上半部 H 高度約占總長度 60%,下半部 占 40%,在 H 範圍內共計挖有大小二孔,在製造 IRP 過程中不甚困難, 在材質上並無特定要求,只要重量不要過輕,不會於風洞實驗過程中 移動即可,而壓力端口可用不銹鋼或銅管製成在尺寸上其實沒有特別 規定。其不僅可用來量測平均風速亦可量得低頻擾動風速,惟不具方 向性。由於行人風場風洞實驗結果已被大量拿來作為評估都市開發中 環境風場舒適性與否的關鍵指標,過程中常針對不同風向角(10~20 個)及配合街廓地形等,需配置為數不少之地表風速計。因此亟需一 種無需因風向角轉變或實驗調整安裝,而造成量測上不便的風速計來 測得行人場風速。

第一節 量測與分析方法

標準 IRP 尺寸( d=1.7, di=1.2, h=1.7, D=2.6, H=5.1mm),當流體流 經壓力量測孔時,其速度降為零,所量得為總壓(Pstagnation),另外由靜 壓量測孔可量得靜壓(Pstatic),如此由總壓與靜壓的差值,即可應用柏 努利方程式求得風速(文獻[2])。目前用於調查的行人風場的風速傳感 器是幾年前由歐文(Irwin)研發引入的。 該 Irwin 探針用於測量地

(32)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究

表面附近邊界層區域風速的平均值和較低頻率波動,簡化了行人風場 舒適度的測量和分析。它已被許多研究和商業試驗設施用使用。文獻 [11] Emanuela Palombi, Nick Cook (2010) 近年也開始研發新型 Irwin 探針,期望能被用於測量風速和風向。其軸對稱設計類似於 Irwin 探 針;然而,其獨特的特徵是圍繞中心管的基部等距離地定位的六個孔 組組成,並定義為 7 孔 Directional Irwin 傳感器。在管的基底處,在 圓筒的頂表面處有六個孔圍繞中心管以 60°間隔佈置(圖 2-2),以檢測 這種表面流動模式。 當六個表面孔全聚集在一個增壓室中,探頭的作用就像標準的 IRP。當六個表面孔單獨測量壓力時,探針所測得之風壓變化,對於 風向具有相當敏感度。圖 2-3 顯示了六個表面管和中心管於極坐標上 的平均風壓係數雷達圖,其中參考動態風壓係以中心管高度處所測得 數據為基準。將所量得的壓力數據加以分析發現,風向角的分布可經 由傅立葉係數與平均偏移值合成。 由於表面管量測點有限,以 7 管 IRP 來說,其量測角度間隔為 60 度,主要風向角未必洽巧落在量測的點位上,因此需要建立一個 適合的分析方法來率定其主要風向。依文獻[11]所述,風向角與平均 風壓係數間可以應用傅立葉係數來表示,且可忽略高頻項次所帶來的 微小差異,因此,在實際率定本研究所發展之定向式歐文探針前

(33)

第二章 歐文探針發展與應用

(Directional Irwin Probe, DIRP),先以該文獻之數據資料加以計算驗證 二案實驗結果,以說明率定方法之合理性。

In this Case 1, the Major wind direction is 3490 Complex Exponential/Amplitude

 

jw jjwe Ae e Z

 

 

 

 

mode 511 . 0 ) 3 cos( 86 . 0 ) ( 82 . 0 41 . 1 ) 2 ( ) 1 ( 2 79 . 0 3 1 62 . 0 3 82 . 0 0 3 3 3 3 0 fundmental w w e e Xe Z Xe Z X Xe Z jw jw jw jw jw                                Fourier Coefficient

 

 

0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 5 . 348 45 . 11 360 45 . 11 ) / ( tan 8226 . 0 41 . 1 ) 3 cos( 2 ) 1 82 . 0 ( 2 82 . 0 41 . 1 ) 3 cos( 2 2 ) 4 ( ) 3 ( 1667 . 0 511 . 0 17 . 0 ) 3 sin( 2 ) 4 ( ) 3 ( ) 4 ( 79 . 0 ) 3 sin( ) 3 cos( ) 3 ( ) 3 ( 62 . 0 ) 3 sin( ) 3 cos( ) 3 ( 82 . 0 82 . 0 ) 0 sin( ) 0 cos( ) 0 ( ) sin( ) cos(                                                                     Clockwise ckwise Counterclo A B Direction Wind Major the Decide A w A A A A w A A B w w B w B w A A Z w B w A A Z A A w B w A A Z w B w A A Z      

Check the results between solution and experiment, and It shows the analysis of Fourier Decomposition is reasonable .

(34)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究

In this Case 2, the Major wind direction is 2920 Complex Exponential/Amplitude

 

jw jjwe Ae e Z

 

 

 

 

mode 534 . 0 ) 3 cos( 845 . 0 ) ( 0.824 393 . 1 ) 2 ( ) 1 ( 2 75 . 0 3 1 643 . 0 3 821 . 0 0 3 3 3 3 0 fundmental w w e e Xe Z Xe Z X Xe Z jw jw jw jw jw                                Fourier Coefficient

 

 

0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 293 7 0 0 3 7 ) / ( tan 6 0 82 . 0 393 . 1 ) 3 cos( 2 ) 1 1 82 . 0 ( 2 1 82 . 0 393 . 1 ) 3 cos( 2 2 ) 4 ( ) 3 ( 1 . 0 34 5 . 0 7 0 1 . 0 ) 3 sin( 2 ) 4 ( ) 3 ( ) 4 ( 5 7 . 0 ) 3 sin( ) 3 cos( ) 3 ( ) 3 ( 43 6 . 0 ) 3 sin( ) 3 cos( ) 3 ( 1 82 . 0 1 82 . 0 ) 0 sin( ) 0 cos( ) 0 ( ) sin( ) cos(                                                                     Clockwise ckwise Counterclo A B Direction Wind Major the Decide A w A A A A w A A B w w B w B w A A Z w B w A A Z A A w B w A A Z w B w A A Z      

Check the results between solution and experiment, and It shows the analysis of Fourier Decomposition is reasonable .

(35)

第二章 歐文探針發展與應用 圖 2-1 IRP 幾何尺寸 資料來源:參考書目[2]

P

V

式 2-1

圖 2-2 Directional Irwin Probe

(36)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 圖 2-3 兩不同方向角下平均壓差比(中心管與表面管) 資料來源:參考書目[11] 然對於 4 孔 DIRP 的風向率定方法,迄今文獻資料尚無明確分析方 法。因此,本案假設 4 孔 DIRP 所測得之無因制平均靜壓係數,其中 心點運行軌跡為橢圓形,採中心朝向原點之向量作為率定風向之方 法。

第二節 歐文探針校正

在進行行人環境風場試驗時,於風洞實驗中須定義行人高度的風 場,在風速的量測上,通常需要在不同的風向情況下,量測許多接近 地表、不同位置的測點。由於邊界條件的複雜,導致各測點風向的高 度不準確性。再加上紊流強度高,傳統之量測工具如皮托管與熱流速 儀使用起來相當困難,其誤差亦大。本案之行人高度風速量測採用 Irwin[24]於1981 年所發展出來的無方向性地表風速計測器來進行。 試驗前須率定每個地表風速計(Irwin Probe) 之α、β值方能進行

(37)

第二章 歐文探針發展與應用 風速計算,本研究以用熱線式風速計進行率定,如圖2-4 所示。將熱 線式風速計放置接近地表風速計處,量測數個不同風速點,將熱線式 風速計及地表風速計之壓力差繪製如圖2-5 所示,進行線性迴歸即可 得α、β值。 圖2-4 熱線式風速計與地表風速計校正 資料來源:本研究 y = 1.675x + 0.1024 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 定向地表風速計(DIRP)壓差(Pa) 熱線式風速 計風速( m /s) 圖2-5 地表風速計校正回歸線 資料來源:本研究 由於熱線式風速計於本研究中為校正 DIRP 的重要儀器,故其校

(38)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究

正作業對於風速量測結果是否準確,有這重大的影響,因此將其校正 程序說明如附錄一。

(39)

第三章 實驗規劃與量測分析

第三章 實驗規劃與量測分析

本研究共有 2 種型式(4 孔及 6 孔)風速計進行風向與風速量測。 別測試二組地表風速計,每組風速計安裝於旋轉平台,測試風向角範 圍為 0o~360o,以每 10o量測一次,每組風速計量測 36 次。分別進行 風速校正和風向率定,每次試驗擷取各孔位壓力值,中心兩孔位判定 風速,周圍孔位壓力分佈用來判別來流風向,風向角度判定需經周遭 孔位壓力分佈計算,如何率定主要風向,則需先建立不同風向下各孔 位之風壓分布圖,再應用第二章所述方法來分析其率定後之來流風向 是否與實驗時之風向相穩合,方能確認 DIRP 於定向性上具有某程度 上之精確度。

第一節 風洞實驗設備

一、 風洞設備 風洞本體為一垂直向的封閉迴路系統,總長度為77.9m,最大寬 度為9.12m,最大高度為15.9m,風洞頂部為可調式上蓋板,以維持測 試段壓力梯度為零,並將阻塞比降到最低。為能於較穩定風速區域內 進行DIRP風速量測與風向率定,減少因空氣與地面摩擦產生之渦 流,影響實驗設定風速穩定性,本次試驗於第一測試段之第一旋轉盤 進行,本測試段長36.5 公尺、寬4 公尺、高2.6 公尺,最大風速可達 30 公尺/秒。

(40)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 圖 3-1 風洞本體側視圖 資料來源:本研究 二、熱線測速儀(用途:校正 DIRP 中央管風速) 熱線測速儀是利用電流通過金屬導線時會使導線溫度升高,而當 流體流經金屬表面時會帶走部分熱量之原理來量測流體之速度。當探 針(probe)所在位置之電阻 R 值因溫度之改變而改變時,使得電橋失去 平衡。本實驗室所有之恆溫式流速儀,利用補償電路(compensating circuit),因應流速之變動,對流經探測元之電流做瞬間之改變來維持 探測元之操作溫度固定不變(因而探測元之電阻亦不變),使電橋保持 平衡狀態。如此即可經由回饋電壓的變化來得知所要量測流場中流速 之變化。實驗中,將測速儀裝設於可垂直與橫向移動的移動機構,測 針擺設位置均以電腦控制。 本儀器為 Dantec 公司所生產,其元件包括: (1) 熱線測速儀主機(9090N10101)

a.支援 6 組恆溫熱線模組(CTA MODULE)。 b. 溫度計範圍:0 to 150 ℃ ±0.5 ℃

(41)

第三章 實驗規劃與量測分析 c. 傳輸介面:RS232, 9600 Baud e. 輸出電壓:dual 0 to 10 V f. 最大取樣頻率 ( 1 channel ) : 250 kHz (2) 一維式熱線探針(55P11) a. 微線型探針。 b. 探針材料:Platinum-plated tungsten。 c. 探針尺寸:5 um, 1.25mm long。 d. 探針阻抗 R20:3.5 ohm。 e. 溫度係數阻抗:0.36 %/℃。 三、風壓量測 本計畫採用多頻道電子式壓力掃描閥,用來同步擷取作用於中央 管與表面管的瞬時風壓,作為地表風速與風向計算之用。其元件包括: (1) 壓力訊號處理系統(RADBASE3200) a. 最多可支援 8 組類比訊號轉換成數位訊號之轉換器(A/D MODULE) b. 最多可支援 8 組壓力感應模組,共 512 個壓力量測點。 c. 其類比訊號轉換成數位訊號(A/D convert)解析度達 16bit。 d. 最大採樣速率可達 500 Hz。

(42)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 f. 具備網路控制與傳輸功能。 (2) 壓力感應器模組特性: a. 壓力感應範圍為±10 in H2O b. 誤差範圍為±0.2% 實驗中將各個風壓孔之壓力訊號經 PVC 管傳遞至壓力感應器模 組,其量得之訊號傳至壓力訊號處理系統計算後所得壓力值傳回電 腦。本次 DIRP 實驗過程中,取樣頻率設為 256Hz,取樣點數 32768 (128s)。 圖 3-2 壓力掃描器 資料來源:本研究

第二節 實驗規劃

由於 DIRP 研究尚處於開發測試階段,為能先準確掌握其風速量 測與風向率定等之精確度,於實驗規劃上朝向減少可能影響因子,包 含周遭環境影響(如建築物遮蔽、下沉氣流或都市間渠道效應等)與風 場紊流強度等,而採用平滑流方式進行,且為避免空氣與地表摩擦所 造成之渦旋,故於實驗時將吹試之盤面升高遠離地面(如圖 3-3)。測 試時將歐文探針安裝於量測平台,透過迴轉盤旋轉不同風向角進行各

(43)

第三章 實驗規劃與量測分析 孔位壓力量測,而風向來流則以盤面上刻劃之角度為主(間隔 100 ), 對準風洞中央以作為測試時之基準值。DIRP 之尺寸設計與樣本如圖 3-4 至圖 3-6 所示: 圖 3-3 測試盤面安裝情形 資料來源:本研究 圖 3-4 DIRP(4 孔)設計圖 資料來源:本研究

(44)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 圖 3-5 DIRP(6 孔)設計圖 資料來源:本研究 圖 3-6 DIRP 外觀與孔位編號 資料來源:本研究

第三節 風向量測與分析

為能找出主要來流風向,將 DIRP 各表面管所量得之靜風壓除以 中央管之靜壓,以其平均值畫出風壓係數分布雷達圖,再據以率定主

(45)

第三章 實驗規劃與量測分析 要風向,測試項次與風速如表 3-1 所示,以下則分別就 6 孔與 4 孔 DIRP 量測與分析結果加以討論說明。 表 3-1 測試項次彙總 V=3 V=3 V=4 V=5 V=5.5 V=6 V=6.3 V=6.6 V=7 風速 TI(%) 型式 2.6 14.1 2.0 2.0 1.7 1.5 1.6 1.6 1.7 6 孔 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ - 4 孔 ◎ ◎ ◎ ◎ - ◎ - - ◎ ◎表測試完成項目 -表無測試 資料來源:本研究 (一)6 孔 DIRP 量測與率定結果 表 3-2 至 3-8 及圖 3-7 至 3-13 為各風速下靜風壓係數、實驗風向與 率定風向結果,當風速為 6.6m/s 時,其最大率定誤差為±70,風速為 6.3m/s 時,其最大率定誤差為±90,風速 3~6m/s 時,無法率定出風向。 其原因可能歸屬二方向,其一為所採用分析方法無法解析,當 6 孔量 測靜壓係數趨於相近,即圖形越趨正六邊形時,本案所用方法即無法 辨識出主要來流風向。其二為風變因影響(如風速與紊流強度等),由 於目前試驗配置是於均勻低紊流強度下進行風向率定,變因僅為風速 大小,由於環境行人風場的風速特徵多為低風速(一般 10~3m/s)、高 紊流強度,故紊流強度大小之影響仍尚待釐清。

(46)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 1.風速=3.0m/s 表 3-2 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=3.0m/s) 實驗角度 孔位 30 20 10 0 1 0.767819 0.757387 0.805799 0.723406 2 0.964276 0.936878 0.89858 0.917261 3 0.859856 0.821864 0.858311 0.838508 4 0.708015 0.750277 0.719645 0.746872 5 0.802524 0.766461 0.837054 0.810346 6 0.850396 0.855181 0.855732 0.896017

率定風向 unrealized unrealized unrealized unrealized 資料來源:本研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:00 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:100 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:200 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:300 率定風向: Unrealized 圖 3-7 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=3.0 m/s) 資料來源:本研究

(47)

第三章 實驗規劃與量測分析 2.風速=4.0m/s 表 3-3 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=4.0m/s) 實驗角度 孔位 30 20 10 0 1 0.780895 0.769585 0.800192 0.831994 2 0.888217 0.889364 0.916388 0.924097 3 0.830821 0.815202 0.783364 0.812484 4 0.670372 0.733739 0.739782 0.770102 5 0.683169 0.718675 0.7518 0.761784 6 0.768122 0.830859 0.878053 0.900822

率定風向 unrealized unrealized unrealized unrealized 資料來源:本研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:00 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:100 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:200 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:300 率定風向: Unrealized 圖 3-8 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=4.0 m/s) 資料來源:本研究

(48)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 3.風速=5.0m/s 表 3-4 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=5.0m/s) 實驗角度 孔位 30 20 10 0 1 0.842017 0.84309 0.819667 0.80261 2 0.920033 0.912885 0.894347 0.868322 3 0.849245 0.816219 0.792916 0.742874 4 0.677289 0.686969 0.697362 0.690086 5 0.714741 0.711008 0.73031 0.730374 6 0.813878 0.816679 0.864794 0.88278

率定風向 unrealized unrealized unrealized unrealized 資料來源:本研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:00 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:100 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:200 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:300 率定風向: Unrealized 圖 3-9 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=5.0 m/s) 資料來源:本研究

(49)

第三章 實驗規劃與量測分析 4.風速=5.5m/s 表 3-5 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=5.5m/s) 實驗角度 孔位 30 20 10 0 1 0.869056 0.841662 0.85879 0.861195 2 0.946452 0.908992 0.885032 0.854602 3 0.846333 0.811604 0.794284 0.767981 4 0.693815 0.679399 0.695987 0.702823 5 0.702044 0.704814 0.718484 0.716411 6 0.788716 0.844763 0.865518 0.888465

率定風向 unrealized unrealized unrealized unrealized 資料來源:本研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:00 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:100 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:200 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:300 率定風向: Unrealized 圖 3-10 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=5.5 m/s) 資料來源:本研究

(50)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 5.風速=6.0m/s 表 3-6 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.0m/s) 實驗角度 孔位 30 20 10 0 1 0.866106 0.860543 0.869678 0.880501 2 0.918443 0.908779 0.908634 0.888404 3 0.844444 0.809657 0.790606 0.749733 4 0.667088 0.660549 0.685185 0.701291 5 0.702241 0.668731 0.702667 0.720074 6 0.789827 0.808392 0.855127 0.870122

率定風向 unrealized unrealized unrealized unrealized 資料來源:本研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:00 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:100 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:200 率定風向: Unrealized 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:300 率定風向: Unrealized 圖 3-11 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.0 m/s) 資料來源:本研究

(51)

第三章 實驗規劃與量測分析 6.風速=6.3m/s 表 3-7 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.3m/s) 實驗角度 孔位 180 170 160 150 140 130 120 1 0.542893 0.57180527 0.531325 0.546725 0.596619 0.620269 0.649177 2 0.67334678 0.75606214 0.783466 0.81866 0.858038 0.885498 0.885751 3 0.8835236 0.92202032 0.921535 0.936995 0.961769 0.949698 0.956251 4 0.95726117 0.98951322 0.96332 0.940614 0.940407 0.915572 0.885407 5 0.9017453 0.86464918 0.827612 0.794474 0.784806 0.764411 0.732636 6 0.68554352 0.67791293 0.635274 0.626562 0.632495 0.656325 0.655916 率定風向 182 176 154 150 147 123 120 實驗角度 孔位 110 100 90 80 70 60 50 1 0.700342 0.702074 0.762217 0.789482 0.791489 0.813375 0.840042 2 0.919741 0.928104 0.935936 0.954671 0.941605 0.950306 0.940619 3 0.960177 0.95008 0.9365 0.940109 0.903264 0.8959 0.866587 4 0.889013 0.845221 0.823313 0.794474 0.73744 0.714993 0.677306 5 0.715341 0.658193 0.663316 0.644787 0.610974 0.633353 0.656648 6 0.684792 0.628864 0.651243 0.657992 0.628623 0.650322 0.70064 率定風向 117 95 91 71 68 66 48 實驗角度 孔位 40 30 20 10 0 1 0.852645 0.876266 0.872817 0.871642 0.84309 2 0.935142 0.9378 0.914595 0.880772 0.912885 3 0.841215 0.832004 0.800927 0.763546 0.816219 4 0.649812 0.650847 0.614219 0.637889 0.686969 5 0.660177 0.682512 0.651614 0.680625 0.711008 6 0.759491 0.763923 0.807523 0.85246 0.816679 率定風向 43 23 21 9 4 資料來源:本研究

(52)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1800 率定風向:1820 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1700 率定風向:1760 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1600 率定風向:1540 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1500 率定風向:1500 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1400 率定風向:1470 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1300 率定風向:1230 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1200 率定風向:1200 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1100 率定風向:1170

(53)

第三章 實驗規劃與量測分析 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1000 率定風向:950 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:900 率定風向910 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:800 率定風向:710 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:700 率定風向:680 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:600 率定風向:660 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:500 率定風向:480 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:400 率定風向:430 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:300 率定風向:230

(54)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:200 率定風向:210 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:100 率定風向:90 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:00 率定風向:40 圖 3-12 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.3 m/s) 資料來源:本研究

(55)

第三章 實驗規劃與量測分析 6.風速=6.6m/s 表 3-8 6 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.6m/s) 實驗角度 孔位 350 340 330 320 310 300 290 1 0.887183 0.88238 0.861505 0.856248 0.857728 0.82438 0.782814 2 0.855843 0.838298 0.826032 0.775795 0.764707 0.718032 0.696699 3 0.731824 0.716456 0.680023 0.659191 0.674271 0.659555 0.644453 4 0.681669 0.66685 0.683524 0.677953 0.687507 0.732398 0.740653 5 0.747033 0.778333 0.805755 0.827087 0.859636 0.881615 0.912043 6 0.899573 0.914028 0.942719 0.945843 0.980738 0.966936 0.968058 率定風向 350 340 332 322 303 297 292 實驗角度 孔位 280 270 260 250 240 230 220 1 0.762269 0.782814 0.721726 0.664425 0.645301 0.59656 0.581637 2 0.67443 0.696699 0.657058 0.647749 0.647747 0.623402 0.620522 3 0.646956 0.644453 0.676095 0.679816 0.741832 0.767794 0.800418 4 0.772404 0.740653 0.847894 0.865974 0.899639 0.908643 0.928058 5 0.913124 0.912043 0.956709 0.965527 0.983416 0.96222 0.959952 6 0.997534 0.968058 0.94374 0.91656 0.893784 0.868965 0.828644 率定風向 280 276 266 244 240 237 214 實驗角度 孔位 210 200 190 180 170 160 150 1 0.584606 0.580064 0.574011 0.53414598 0.5677454 0.524409 0.519176 2 0.632777 0.649056 0.67146 0.68211208 0.74773695 0.751826 0.78895 3 0.83521 0.861225 0.877111 0.87357006 0.91594894 0.916647 0.91178 4 0.960439 0.973768 0.974329 0.95620501 0.94938096 0.953066 0.936389 5 0.969327 0.946769 0.91589 0.87903312 0.85589453 0.840364 0.784231 6 0.81415 0.760148 0.729438 0.67233259 0.66309573 0.612208 0.597263 率定風向 210 206 183 180 175 155 152 實驗角度 孔位 140 130 120 110 100 90 80

(56)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 1 0.55208 0.574401 0.629391 0.645165 0.689141 0.735432 0.761971 2 0.823699 0.86704 0.894505 0.903053 0.909535 0.942469 0.944647 3 0.944976 0.965551 0.960844 0.959977 0.942723 0.939249 0.927109 4 0.931904 0.921615 0.897 0.863523 0.835048 0.819844 0.792417 5 0.773394 0.746844 0.722777 0.671857 0.653577 0.663897 0.638235 6 0.608167 0.592248 0.621496 0.622072 0.621263 0.642547 0.627447 率定風向 148 124 120 117 96 91 88 實驗角度 孔位 70 60 50 40 30 20 10 0 1 0.79385 0.817595 0.839492 0.843282 0.865 0.874479 0.897398 0.884596 2 0.954621 0.94005 0.931872 0.931641 0.921743 0.904361 0.904421 0.871365 3 0.92605 0.909653 0.878841 0.859444 0.829335 0.812546 0.780852 0.745344 4 0.765668 0.715655 0.692222 0.68464 0.651332 0.605357 0.698735 0.699604 5 0.667681 0.631941 0.651465 0.667266 0.664742 0.690616 0.724392 0.737698 6 0.66652 0.68995 0.714366 0.754543 0.785126 0.832007 0.87433 0.879297 率定風向 69 67 48 44 26 19 7 358 資料來源:本研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:3500 定風向:3500 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:3400 率定風向:3400 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:3300 率定風向:3320 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:3200 率定風向:3220

(57)

第三章 實驗規劃與量測分析 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:3100 率定風向:3030 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:3000 率定風向:2970 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2900 率定風向:2920 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2800 率定風向:2800 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2700 率定風向:2760 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2600 率定風向:2660 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2500 率定風向:2440 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2400 率定風向:2400

(58)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2300 率定風向:2370 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2200 率定風向:2140 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2100 率定風向:2100 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:2000 率定風向:2060 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1900 率定風向:1830 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1800 率定風向:1800 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1700 率定風向:1750 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1600 率定風向:1550

(59)

第三章 實驗規劃與量測分析 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1500 率定風向:1520 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1400 率定風向:1480 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1300 率定風向:1240 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1200 率定風向:1200 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1100 率定風向:117 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:1000 率定風向:960 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:900 率定風向910 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:800 率定風向:880

(60)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:700 率定風向:690 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:600 率定風向:670 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:500 率定風向:480 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:400 率定風向:440 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:300 率定風向:260 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:200 率定風向:190 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:100 率定風向:70 0 0.5 1 360 60 120 180 240 300 實驗風向:3600 率定風向:3580 圖 3-13 6 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.6 m/s) 資料來源:本研究

(61)

第三章 實驗規劃與量測分析 (二) 4 孔 DIRP 量測與率定結果 表 3-9 至 3-13 及圖 3-14 至 3-118 為各風速下靜風壓係數、實驗風 向與率定風向結果,當風速為 7.0m/s 時,其最大率定誤差為±70,風 速為 6.0m/s 時,其最大率定誤差為±130,風速為 5.0m/s 時,其最大 率定誤差為±150 ,當風速介於 3~4 m/s 時,其最大率定誤差已超過± 150。其原因與 6 孔 DIRP 量測預分析結果相似,可能歸屬二方向,其 一為所採用分析方法無法解析,當 4 孔量測靜壓係數趨於相近,即圖 形越接近菱形非錐狀時,本案所用方法即無法辨識出主要來流風向。 其二為風變因影響(如風速與紊流強度等),由於目前試驗配置是於均 勻低紊流強度下進行風向率定,變因僅為風速大小,由於環境行人風 場的風速特徵多為低風速(一般 10~3m/s)、高紊流強度,故紊流強度 大小之影響仍尚待釐清。

(62)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 1.風速=3.0m/s 表 3-9 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=3.0m/s) 實驗角度 孔位 30 20 10 0 1 0.754034 0.816526 0.785607 0.81364 2 0.913993 0.873872 0.844674 0.857366 3 0.756402 0.719423 0.738924 0.762911 4 0.77779 0.808185 0.841742 0.851529 率定風向 (?) 91 34 4 7 資料來源:本研究 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:00 率定風向:7 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:100 率定風向:40 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:200 率定風向:340 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:300 率定風向:910 圖 3-14 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=3.0 m/s) 資料來源:本研究

(63)

第三章 實驗規劃與量測分析 2.風速=4.0m/s 表 3-10 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=4.0m/s) 實驗角度 孔位 30 20 10 0 1 0.859028 0.854353 0.832712 0.848204 2 0.945983 0.8806 0.829241 0.827332 3 0.736063 0.747264 0.718988 0.742664 4 0.80745 0.78561 0.775241 0.822622 率定風向 48 42 25 3 資料來源:本研究 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:00 率定風向:30 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:100 率定風向:250 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:200 率定風向:420 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:300 率定風向:480 圖 3-15 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=4.0 m/s) 資料來源:本研究

(64)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 3.風速=5.0m/s 表 3-11 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=5.0m/s) 實驗角度 孔位 350 340 330 320 310 300 290 1 0.86961026 0.85815834 0.851777 0.836859 0.81987 0.770678 0.765976 2 0.81597622 0.78751962 0.757078 0.742058 0.717929 0.662982 0.702749 3 0.70977362 0.72155471 0.698595 0.709344 0.731307 0.705876 0.743409 4 0.85165313 0.84149407 0.892044 0.896004 0.905874 0.903277 0.928608 率定風向 347 338 319 310 295 285 276 實驗角度 孔位 280 270 260 250 240 230 220 1 0.809297 0.739686 0.733821 0.690175 0.635982 0.642875 0.584497 2 0.748111 0.713376 0.654284 0.689414 0.65313 0.656249 0.701255 3 0.822739 0.804202 0.816938 0.849395 0.869723 0.892147 0.92262 4 0.94649 0.958158 0.907181 0.949667 0.930965 0.900067 0.921712 率定風向 266 255 252 239 230 224 213 實驗角度 孔位 210 200 190 180 170 160 150 1 0.595568 0.595137 0.618187 0.68048406 0.65554673 0.644239 0.655401 2 0.744324 0.713691 0.749277 0.85228242 0.85374808 0.886137 0.924684 3 0.915583 0.959511 1.002058 0.99001113 0.98895695 0.976808 0.978843 4 0.892703 0.876627 0.873213 0.85033209 0.81985645 0.792708 0.770266 率定風向 205 204 198 180 174 164 154 實驗角度 孔位 140 130 120 110 100 90 80 1 0.699485 0.684848 0.701782 0.747324 0.765992 0.779044 0.814454 2 0.952238 0.948447 0.967516 0.994445 0.983461 0.982872 1.007123 3 0.984705 0.931504 0.922443 0.906455 0.868885 0.842226 0.806256 4 0.790946 0.741268 0.718963 0.754541 0.742923 0.723083 0.715518 率定風向 151 140 132 124 113 104 88

(65)

第三章 實驗規劃與量測分析 實驗角度 孔位 70 60 50 40 30 20 10 0 1 0.8217 0.844616 0.834749 0.861969 0.864415 0.893123 0.884315 0.861863 2 0.964298 0.968698 0.93026 0.889012 0.903076 0.903664 0.858874 0.835182 3 0.777939 0.781953 0.699939 0.694943 0.706893 0.70711 0.710341 0.70257 4 0.715307 0.739893 0.66412 0.691679 0.743623 0.778923 0.791756 0.827207 率定風向 80 75 63 50 45 34 21 3 資料來源:本研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3500 率定風向:3470 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3400 率定風向:3380 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3300 率定風向:3190 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3200 率定風向:3100 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3100 率定風向:2950 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3000 率定風向:2850

(66)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2900 率定風向:2760 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2800 率定風向:2660 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2700 率定風向:2550 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2600 率定風向:2520 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2500 率定風向:2390 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2400 率定風向:2300 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2300 率定風向:2240 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2200 率定風向:2130

(67)

第三章 實驗規劃與量測分析 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2100 率定風向:2050 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2000 率定風向:2040 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1900 率定風向 :1980 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1800 率定風向:1800 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1700 率定風向:1740 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1600 率定風向:1640 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1500 率定風向:1540 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1400 率定風向:1510

(68)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1300 率定風向:1400 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1200 率定風向:1320 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1100 率定風向:1240 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1000 率定風向:1130 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:900 率定風向:1040 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:800 率定風向:880 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:700 率定風向:800 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:600 率定風向:750

(69)

第三章 實驗規劃與量測分析 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:500 率定風向:630 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:400 率定風向:500 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:300 率定風向:450 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:200 率定風向:340 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:100 率定風向:210 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:00 率定風向:30 資料來源:本研究 圖 3-16 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=5.0 m/s) 資料來源:本研究

(70)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 4.風速=6.0m/s 表 3-12 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=6.0m/s) 實驗角度 孔位 350 340 330 320 310 300 290 1 0.86841331 0.83123083 0.832678 0.821 0.790732 0.790175 0.768567 2 0.74236191 0.72282384 0.671876 0.642716 0.612818 0.577039 0.617609 3 0.59654068 0.5927929 0.598219 0.610117 0.61948 0.638893 0.704773 4 0.80862365 0.83588103 0.864178 0.868814 0.884592 0.911931 0.935151 率定風向 346 335 321 313 302 294 281 實驗角度 孔位 280 270 260 250 240 230 220 1 0.721674 0.752608 0.685582 0.681311 0.642358 0.630089 0.607915 2 0.622566 0.673518 0.642957 0.670985 0.666004 0.671729 0.698371 3 0.724486 0.812984 0.806735 0.867955 0.891057 0.912911 0.933411 4 0.932113 0.970044 0.930177 0.959286 0.945121 0.956503 0.937735 率定風向 269 258 247 237 228 225 216 實驗角度 孔位 210 200 190 180 170 160 150 1 0.577459 0.574129 0.59295 0.56926089 0.58116964 0.566109 0.510691 2 0.68861 0.714035 0.752911 0.78856593 0.82541454 0.86029 0.895612 3 0.930151 0.96118 0.975476 0.99655526 0.98896822 0.994461 0.961551 4 0.869875 0.865496 0.820992 0.80102786 0.76710945 0.736456 0.659974 率定風向 207 201 190 182 172 164 152 實驗角度 孔位 140 130 120 110 100 90 80 1 0.569102 0.607343 0.603404 0.656125 0.714255 0.724825 0.748408 2 0.907711 0.951936 0.968644 0.9731 0.975359 0.978083 0.988779 3 0.947765 0.922987 0.896733 0.853105 0.847198 0.782213 0.74557 4 0.655977 0.639068 0.611877 0.601062 0.637501 0.628332 0.606154 率定風向 146 135 129 118 111 99 90

(71)

第三章 實驗規劃與量測分析 實驗角度 孔位 70 60 50 40 30 20 10 0 1 0.787354 0.820175 0.837167 0.873487 0.874989 0.879786 0.876664 0.886758 2 0.971956 0.976553 0.939391 0.885627 0.87921 0.844222 0.82755 0.786613 3 0.693896 0.691618 0.649983 0.64385 0.613698 0.639185 0.637693 0.620906 4 0.563406 0.621835 0.612405 0.656867 0.681341 0.715011 0.750511 0.761527 率定風向 77 70 60 45 37 28 18 5 資料來源:本研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3500 率定風向:3460 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3400 率定風向:3350 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3300 率定風向:3210 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3200 率定風向:3100 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3100 率定風向:3020 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3000 率定風向:2940

(72)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2900 率定風向:2810 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2800 率定風向:2690 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2700 率定風向:2580 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2600 率定風向:2470 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2500 率定風向:2370 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2400 率定風向:2280 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2300 率定風向:2250 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2200 率定風向:2160

(73)

第三章 實驗規劃與量測分析 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2100 率定風向:2050 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2000 率定風向:2010 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1900 率定風向 :1900 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1800 率定風向:1820 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1700 率定風向:1720 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1600 率定風向:1640 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1500 率定風向:1520 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1400 率定風向:1460

(74)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1300 率定風向:1350 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1200 率定風向:1290 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1100 率定風向:1180 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:1000 率定風向:1110 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:900 率定風向:990 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:800 率定風向:900 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:700 率定風向:770 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:600 率定風向:700

(75)

第三章 實驗規劃與量測分析 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:500 率定風向:600 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:400 率定風向:450 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:300 率定風向:370 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:200 率定風向:280 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:100 率定風向:180 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:00 率定風向:50 圖 3-17 4 孔 DIRP 靜風壓係數雷達圖(V=6.0 m/s) 資料來源:本研究

(76)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 6.風速=7.0m/s 表 3-13 4 孔 DIRP 測試與率定結果(V=7.0m/s) 實驗角度 孔位 350 340 330 320 310 300 290 1 0.9086157 0.91431961 0.899228 0.874026 0.853474 0.828343 0.829789 2 0.78017228 0.7657584 0.736619 0.685646 0.648177 0.630174 0.635672 3 0.63943239 0.65605935 0.630637 0.635666 0.649798 0.675882 0.725596 4 0.8090299 0.85148214 0.883521 0.884743 0.911072 0.923123 0.964102 率定風向 354 342 331 320 308 297 288 實驗角度 孔位 280 270 260 250 240 230 220 1 0.772503 0.73786 0.71307 0.676242 0.666781 0.637009 0.605553 2 0.62978 0.616516 0.635734 0.624066 0.651589 0.642458 0.661141 3 0.732389 0.764983 0.811227 0.833512 0.860694 0.906428 0.942465 4 0.954392 0.947066 0.947373 0.949415 0.965154 0.933827 0.928233 率定風向 277 265 253 244 238 227 218 實驗角度 孔位 210 200 190 180 170 160 150 1 0.626885 0.601224 0.614123 0.55294763 0.54642724 0.549228 0.57822 2 0.71965 0.735069 0.767067 0.77861452 0.81602459 0.848084 0.893016 3 0.949949 0.971817 0.980485 0.99348157 1.00087636 1.010287 0.995755 4 0.913843 0.89477 0.863098 0.79303544 0.75335916 0.719455 0.699144 率定風向 211 203 195 182 172 164 155 實驗角度 孔位 140 130 120 110 100 90 80 1 0.638415 0.630893 0.642084 0.690597 0.724392 0.742376 0.791166 2 0.958068 0.974202 0.960498 0.990813 0.990788 1.005957 0.994586 3 0.972679 0.957699 0.899983 0.883958 0.833626 0.769547 0.738926 4 0.705229 0.634835 0.579252 0.587903 0.591345 0.572402 0.564099 率定風向 143 134 124 116 105 94 83

(77)

第三章 實驗規劃與量測分析 實驗角度 孔位 70 60 50 40 30 20 10 0 1 0.806492 0.839029 0.867148 0.897337 0.895693 0.904718 0.924885 0.916956 2 0.973544 0.961773 0.939565 0.927796 0.90099 0.852774 0.839816 0.793187 3 0.690536 0.648744 0.631031 0.6294 0.600596 0.569893 0.607638 0.622619 4 0.54474 0.569612 0.610622 0.651936 0.683283 0.689818 0.754294 0.781609 率定風向 75 64 54 46 36 26 15 2 資料來源:本研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3500 率定風向:3540 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3400 率定風向:3420 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3300 率定風向:3310 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3200 率定風向:3200 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3100 率定風向:3080 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:3000 率定風向:2970

(78)

應用定向性歐文探針於建築環境風場量測分析研究 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2900 率定風向:2880 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2800 率定風向:2770 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2700 率定風向:2650 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2600 率定風向:2530 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2500 率定風向:2440 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2400 率定風向:2380 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2300 率定風向:2270 0 0.5 1 0 90 180 270 實驗風向:2200 率定風向:2180

數據

圖 1-3 Hot wire 與校正系統  資料來源:本研究
圖 1-8 眼鏡蛇探頭與移動機構配置  資料來源:參考書目 8  9.煙霧流場可視化      於特定測點量測 PLW 的缺點是僅能就特定點取得定量數據,但結合可 見煙霧流入模型建築物中的方法,便可同時觀察到整體風場流動情形。 (圖 1-9)所示可以通過觀察來確定煙流模式如何影響行人在街道行走的 舒適度。  圖 1-9 煙霧可視化(下沉氣流)  資料來源:參考書目 9          目前本所風雨風洞實驗室所採用的煙流風場可視化做主要設備包括 煙霧產生器、煙霧導引管、氫離子雷射光幕設備及其冷卻系統、數位攝
圖 2-2 Directional Irwin Probe  資料來源:參考書目[11]

參考文獻

相關文件

The objective of the present paper is to develop a simulation model that effectively predicts the dynamic behaviors of a wind hydrogen system that comprises subsystems

本研究將針對 TFT-LCD 產業研發單位主管與研發人員進行 探討,並就主管於研發人員對職能重視程度作差異性分析。因此

Set up the air current one wind speed it change with wind direction,flow for windbreaks during flowing field instead of after building, air current materials to

The campus of an existed elementary school was this object of research which was evaluated according to evaluation tables of biodiversity, greenery and on-site water

Hedonic Price method is used features variable of housing to assay the housing price , in this study, we designated a range for 6 km radius effect sphere of High Speed Rail

Instead, of using the CPA, CPC, VPPC, and NR schemes to guide the directional sensor movements toward a new position, the virtual force scheme employs the repulsive force

In different gender、time for study、time for cram、the parents education level and household income of junior high school students , some aspects of the academic stress were

A segmented current steering architecture is used with optimized performance for speed, resolution, power consumption and area with TSMC 0.18μm process.. The DAC can be operated up