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系統識別號 U0002-1108200811404300
中文論文名稱 建立行人環境風場舒適性標準之實場調查與評估
英文論文名稱 A Study of Comfort Criteria for Pedestrian Wind Environment in Taiwan
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生中文姓名 王志賢
研究生英文姓名 Chih-Hsien Wang
學號 695380617
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-07-07
論文頁數 87頁
口試委員 指導教授-張正興
委員-鄭啟明
委員-吳重成
委員-陳瑞華
委員-陳振華
中文關鍵字 風場環境  風速標準  問卷調查  陣風因子 
英文關鍵字 wind environment  criteria of wind velocity  questionnaire  gust factor 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 建築物造成的風場加速情形常使行人感到不舒適,甚至有造成意外和危險的可能。近年來環保意識抬頭,先進之國家紛紛立法,規定高樓建築前必須先經過一連串風場環境的影響評估,作為建築物是否興建之依據。在各國學者相繼研究出適合行人活動的風速標準之後,我國仍然缺乏自己的風速標準,而一直以來都是參考他國學者的研究結果。但彼此間地理環境,生活習慣與氣候溫度等相當不同,風速標準是否適用還是未知。另外他國學者研究的風速標準多以風洞試驗為主,與實際的風場環境大不相同,故本論文希望藉由實場量測與問卷調查,分析出適合行人活動的風速標準。
因行人活動的區域種類與活動類型眾多,將行人活動的地點簡單區分為二種,即容易受風影響地區與比較不受風影響地區。容易受風影響地區如室外餐廳、散步區、候車亭等等,而比較不受風影響地區如觀光風景點、忙碌的商業區街道等等。分別擇一人潮較多且風速較大的地點進行風速量測,且同時以問卷訪問行人的舒適度感受,在收集了七百多份問卷之後開始分析資料。首先的分析重點在於有效風速的陣風因子,因近來的相關研究多以有效風速作評估,故陣風因子的決定為第一先決條件。在得到陣風因子的值之後,便可根據問卷中不舒適的資料分析出風速標準,而分析的重點同時包含風速大小與發生機率。將容易受風影響地區與較不受風影響地區的風速標準分別決定之後,再根據較不受風影響地區的不舒適問卷資料,分析出危險(或稱為不可接受)之風速標準。而風速介於較不受風影響地區與危險標準之間的風速,則定義為令人不舒適的風速標準。
於是,共得到一套四個等級的風速標準,即易受影響、較不受影響、不舒適與危險。為了解其與其他學者建議之標準的差異,將評估所得結果與其他學者建議之標準繪於同一圖表並比較與討論,最後再以風洞實驗案例進行與其他的風速標準比較並討論彼此之差異性。
英文摘要 The accelerative situation of wind caused of buildings often makes pedestrians feel uncomfortable, even causes the accidents and dangers. After the scholars of various countries work out the criteria of wind speed for pedestrian activities in succession, we still lack one's own criteria of wind speed, and refer to the results of other scholars’study all the time. But the geographical environment、habits and customs、temperature and climate between each other are quite different, so we don’t know whether the criteria suit our national or not. Besides, the criteria of other scholars proposed mainly rely on the wind-tunnel laboratory, differ widely with aerial wind environment, so this study hopes to analyse the acceptable criteria of wind speed for pedestrian activities.
Because regional kinds and types of activities that the pedestrian moves about are numerous, we divide the places of the pedestrian activities into two kinds briefly, namely [Areas used for purposes susceptible to wind effects] and [Areas used for purposes not too susceptible to wind effects]. The first one is such as a restaurant and bus shelter, etc.. And the second is such as a scenic spot or a busy business park, etc.. We choice a site which often has larger wind speed and crowds of people, and measure the wind velocity separately, and to call on the pedestrian by a questionnaire at the same time, analyse the data after collecting more than 700 questionnaires. The first emphasis is the gust factor of effective wind velocity, because recent correlative studies use that to evaluate the criteria mainly. After getting it, we can analyse and acquire the criteria of wind speed according to uncomfort data of questionnaires. The emphases of analyse comprise both wind velocity and probability. After determining the criteria in two kinds of the places of pedestrian activities separately, subsequently according to the uncomfort data of [Areas used for purposes not too susceptible to wind effects], acquiring the criteria of unacceptable. Besides, the wind condition between the criteria of unacceptable and [Areas used for purposes not too susceptible to wind effects], defined as the criteria of uncomfort.
Thereupon, we acquire four criteria of wind speed , namely [Areas used for purposes susceptible to wind effects]、[Areas used for purposes not too susceptible to wind effects]、 danger and uncomfort. In order to interpret the differences of this study and other scholars’criteria, we put the different criteria into a chart and discuss. Finally, using a wind-tunnel experiment to compare these criteria and discuss the differences.
論文目次 目錄
第一章 緒論......................1
1-1 前言......................1
1-2 研究動機與目的.................2
1-3 研究方法....................4
1-4 研究內容....................4
第二章 文獻回顧....................6
2-1 環境風場...................... 6
2-2 風之機械效應.................... 6
2-3 建築物對風之影響.................. 7
2-4 舒適度之評估理論.................. 9
2-5 各國風速標準的評估方式............... 10
2-6 各國學者的相關研究................. 11
2-6-1 英國學者J.C.R. HUNT等的風洞實驗........12
2-6-2 日本學者SHUZO MURAKAMI等的實場量測...... 13
2-6-3 淡江大學風工程研究中心的實場調查....... 14
2-7 各國學者建議的風速標準之比較............ 15
2-7-1以平均風速作為評估風速之標準......... 16
2-7-2以陣風風速作為評估風速之標準..........17
2-7-3 各國標準之比較................ 18
第三章 實驗器材與實驗地點............... 20
3-1 實驗器材說明.................. 20
3-1-1 風杯式風速儀................. 20
3-1-2 超音波風速計................. 21
3-2 超音波風速計的率定................ 21
3-3 實驗地點的選擇.................. 23
第四章 舒適度評估方法................. 25
4-1 問卷資料和風速數據的前處理............ 25
4-2 陣風因子的計算.................. 26
4-2-1以回歸分析方法計算...............26
4-2-2以聯立方程式計算................31
4-3 易受風影響區域之資料分析............. 34
4-4 較不受風影響區域之資料分析............ 36
4-5 危險或不可接受之風速評估............. 38
4-6 問卷修改後之資料分析................39
第五章 評估結果與比較................. 42
5-1 舒適度評估結果.................. 42
5-2 與各國學者所建議之風速標準比較.......... 43
5-3 以風洞實驗案例比較風速標準............ 45
5-3-1 Davenport與Hunt之風速標準比較........45
5-3-2 本研究評估結果與Davenport之風速標準比較... 48
5-3-3 本研究評估結果與Hunt之風速標準比較...... 49
第六章 結論與建議.................... 52
6-1 結論....................... 52
6-1-1行人環境風場之風速標準............. 52
6-1-2 風速標準之適用性............... 53
6-2 建議....................... 53
6-3 補充資料......................54
6-3-1修改後之問卷的評估結果.............52
6-3-2風杯式風速儀的資料分析.............53
參考文獻........................ 56






圖目錄
圖2-6-1 英國學者Hunt等之受試者感受與風速和紊流強度關係圖59
圖2-6-2 日本學者Shuzo Murakami等的實場量測記錄表....60
圖2-6-3 日本學者的實場量測記錄表ITEM A中各選項所佔比例.61
圖2-6-4 實場量測記錄表ITEM A各選項累積機率與風速關係圖.62
圖2-6-5 風速與發生機率關係圖.............. 63
圖2-7-1 各國學者建議之風速標準比較圖.......... 64
圖3-1-1 風杯式風速儀 Weather Wizard III 示意圖..... 65
圖3-1-2 風杯式風速儀架設示意圖............. 65
圖3-1-3 超音波風速計架設示意圖............. 66
圖3-2-1 淡江大學大氣邊界層風洞實驗室配置圖....... 67
圖3-2-2 超音波風速計與風洞200轉測得之風速比較圖.... 68
圖3-2-3 超音波風速計與風洞400轉測得之風速比較圖.... 68
圖3-3-1 淡水漁人碼頭之實場調查示意圖.......... 69
圖3-3-2 淡江大學商管學院大樓之實場調查示意圖...... 69
圖4-2-1 問卷資料的平均風速與舒適度感受關係圖...... 70
圖4-2-2 問卷資料的平均風速與擾動風速關係圖....... 70
圖4-2-3 問卷資料的擾動風速與舒適度感受關係圖...... 71
圖4-2-4 問卷資料的擾動風速與平均風速關係圖....... 71
圖4-3-1 易受風影響區之各舒適度感受比例圖........ 72
圖4-3-2 易受風影響區之各感受在不同有效風速下之累積機率. 72
圖4-3-3 易受風影響區之有效風速與出現機率關係圖(1).... 73
圖4-3-4 易受風影響區之有效風速與出現機率關係圖(2)....73
圖4-3-5 易受風影響區之有效風速與出現機率關係圖(3)....74
圖4-4-1 較不受風影響區之各舒適度感受比例圖....... 74
圖4-4-2 較不受風影響區之各感受在不同有效風速下之累積機率 75
圖4-4-3 較不受風影響區之有效風速與出現機率關係圖(1)...75
圖4-4-4 較不受風影響區之有效風速與出現機率關係圖(2)...76
圖4-4-5 較不受風影響區之有效風速與出現機率關係圖(3)...76
圖4-6-1 新問卷之各舒適度選項比例圖........... 77
圖4-6-2 新問卷之各舒適度選項在不同有效風速下的累積比例. 77
圖4-6-3 新問卷之有效風速與發生機率關係圖........ 78
圖4-6-4 新問卷評估結果比較圖.............. 78
圖5-2-1 分析結果與其他標準比較圖............ 79
圖5-3-1 風洞實驗案例示意圖(1) ............. 80
圖5-3-2 風洞實驗案例示意圖(2) ............. 80
圖5-3-3 風洞實驗案例示意圖(3) ............. 81
圖6-3-1風杯式風速儀評估結果比較圖........... 81
表目錄
表2-2-1 蒲福風級表................... 82
表2-5-1 各國學者研究結果與評估標準整理(1) ....... 83
表2-5-1 各國學者研究結果與評估標準整理(2) ....... 84
表3-1-1 實場調查問卷內容................ 85
表4-6-1 修改後之問卷.................. 86
表5-3-1 風洞實驗案例之結果比較(Davenport與Hunt).... 87
表5-3-2 風洞實驗案例之結果比較(本研究結果與Davenport)..87
表5-3-3 風洞實驗案例之結果比較(本研究結果與Hunt).... 87
參考文獻 參考文獻

1. Penwarden, A.D. & Wise A. F. E. ,“Wind Environment Around Buildings”, Building Research Establishment Report, HMSO.(1975)
2. Isyumov, N. and Davenport, A.G. ,“The Ground Level Wind Environment in Built-up Areas”, Proceeding of the Fourth International Conference on Wind Effects on Buildings and Structures. Cambridge Univ. Press, U.K. pp403-422. (1976)
3. Lawson, T. V. and Penwarden, A. D. , “The Effects of Wind on People in the Vicinity of Buildings”, Proceeding of the Fourth International Conference on Wind Effects on Buildings and Structures. Cambridge Univ. Press, pp605-622. (1975)
4. Hunt, J. C. R. , Poulton, E. C. , and Mumford, J. C. , “The Effects of Wind on People ; New Criteria Based on Wind Tunnel Experiments”, Building Environment, 11, pp. 15-38 (1976).
5. Melbourne, W. H.“Criteria for Environment Wind Conditions”, J. of Industrial dynamics. , 3, pp. 241-249. (1978)
6. Shuzo Murakami, Yoshiteru Iwasa And Yasushige Morikawa,”Study On Acceptable Criteria For Assessing Wind Environment At Ground Level Based On Residents’Diaries”.(1985)
7. Murakami, S., Uehara, K.,& Deguchi K., ”Wind Effects on Pedestrians:New Criteria Based on Outdoor Observation of over 2000 Persons”, Report of the Annual Meeting of Architectural Institute of Japan.
8. Jesen, M., ”The Model Law for Phenomena in Natural Wind”,Ingeioen International Edition, Vol.2 NO.4,p121-123.(1958)
9. Townsend, A.,”The Structure of Turbulent Shear Flow”,Cambridge Univ. Press., p315.(1956)
10. Wind Tunnel Testing:A General Outline, Report of the Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory, University of Western Ontario.(1991)
11. He, J., & Song, C.C.S.,”Evaluation of Pedestrian Winds in Urban Area by Numerical Approach”, J. of Wind Engineering Industrial Aerodynamics, 81, pp295-309(1999)
12. 丁育群,朱佳仁,”建築物之風場環境評估準則研儀” ,內政部建築研究所(2000)
13. 鄭啟明,蔡明樹,傅仲麟,”大都市建設三峽新建大樓風場微氣候效應評估工作研究報告”,黎明技術顧問股份有限公司(2004)
14. 吳政峰,”超高樓地區行人風場評估”,淡江大學土木工程研究所碩士論文(1998)
15. 潘家銘,”建立較佳行人風場評估方法之初探”,淡江大學土木工程研究所碩士論文(2004)
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