摇摇晃晃 建筑物耐风大考验

【大纪元9月30日讯】【自由时报记者林毅璋／报导．摄影】
未来耐风的设计，除了针对建筑物本身的外型外，建材的选择与工法也日益重要，像是玻璃帷幕本身的材质与工法，都会是建筑耐风与否的关键。

台湾地区最常见的天灾就是地震与台风，但吊诡的是大家往往仅注意到建筑物耐震的部分，对于耐风的设计却鲜少谈论。建筑耐风可不是单单只在台风季节时将玻璃用胶带贴个交叉就可以达到要求，而是有缜密的规范与要求。

新耐风规范 能切合实际状况

台湾常受到台风的侵袭，而台风所引起的瞬间最大风力可高达14～15级，对于建筑物的结构造成不小威胁。尤其近年来高层大楼陆续出现，建筑物的附属构件，像是帷幕墙及金属壁板等建材，应用相当普遍，而同时轻质结构，像是木造房屋等也日受重视。这类的建筑结构及附属构材的设计，都会受到风力的影响。

内政部营建署技士陈威成表示，我国在建筑技术规则中对于“风力”有明文规范，但由于自民国63年公布后一直都未修订，而原有的10条相关条文规定则过于简陋，难以反映实际的状况。

因此内政部建筑研究所参考美国与日本对于建筑耐风的相关规范，制定了新版的“建筑物耐风设计规范”。

这份新规范对于耐风设计的考虑上，纳入了更多的考量，也对于不同等级的建筑物有相关的耐风规定，将更能达到安全的要求。

高楼易受风力影响

内政部建筑研究所工程技术组组长叶祥海认为，台湾的建筑物多以钢筋混凝土的结构为主，与欧美的木质建材不同，因此比起国外，国内的建筑材质与结构在先天的选择上比较能抗风。

淡江大学土木工程学系教授郑启明则表示，台湾地区比较需要注意耐风问题的，应该是高层建筑、大跨度建筑与轻钢架厂房。每间建筑结构都有其自然振动频率，在设计上就要避开与其他外力的振动频率一致，避免引发共振效果，而常见的外力就是风力与地震。

郑启明进一步指出，建筑物的高度变长或是跨度变大，都会让整体建筑的柔性增加，因此高楼的摆动周期也会跟着变长。地震的自然振动频率比较高，而风力的振动频率比较低，因此高楼的摆动周期变长之后，其振动频率也跟着变低，而易与风力产生共振效果，这也就是为何愈高的楼层受到风力影响愈大的原因。

不同建材 振动能量消散不一

另外，在钢骨或是钢筋混凝土不同建材的使用上，对于耐风有没有不同影响？郑启明解释，不同材料将振动能量消散的程度也有所不同，钢筋混凝土由于是由多种材质所构成，因此比较容易消散振动的能量，而钢骨的材质平均，因此对于能量消散的作用比较小，容易产生较大的振幅，这也就是为何要加装阻尼器来辅助能量消散的原因。

内政部建筑研究所工程技术组副研究员曹源晖则表示，国内建筑物对于耐风的要求，高楼建筑主要是针对其舒适性，减低风力过大时所引起的振动而带来的不适；而针对大跨度或是造型奇特的建筑，则是要求其安全性，尤其此类建筑物多为公共场所，自然不能忽视其建筑的耐风安全。

风洞实验 求取更准确测量值

叶祥海表示，目前新修正的规范是对于一般性的建筑作出耐风的通则性要求，但由于目前的建筑物造型与设计多样化，因此不同造型的建筑物外型所承受的风压也有所不同，无法用单一规范加以涵盖，因此对于建筑高度超过100公尺，也就是约30层楼以上的建筑，以及受风力的总横力大于地震总横力的建筑，都要求要做风洞试验，藉以了解建筑本身对于设计风力、设计风压的实际测量值为何。

淡江大学风工程研究中心研究员傅仲麟表示，一般来说，建筑在送风洞实验时，主要是希望能够获得4个方向的数值，分别是：建筑主要结构系统所受到的风力；建筑物局部构件及外部披覆物所受的局部风压；建筑风摆所造成的舒适性问题，与对于邻近风场环境，也就是对于环境微气候的影响。

傅仲麟指出，风力除了对于建筑物本身有影响外，待建筑物完工之后，由于风原本的流向受到改变，因此也会对附近场域有所影响，像是处于高楼之间的通道，由于是风汇流的地方，因此风力会特别强，这也就是所谓“掀裙风”的由来。而像是在建筑物的角落与屋顶，也因为缩流效应或是角隅效应，风特别大，这对于邻房的影响或是对于行人的通行都有负面的效应。曹源晖指出，也因此在建筑物兴建前，必须将这方面的资料送环境影响评估，并对于建筑的外型结构做结构外审。

植栽、防风栅 有助消散风力
若感觉住家周遭的风力很强，令人不适，傅仲麟建议，可种植高度约6～10米的阔叶木植栽，或是架设防风栅、防风网等设施，能消散部分的风力，而架设在这四周围的招牌或花架等，则须特别固定好，慎防被过大的风力吹落，造成危险

叶祥海也表示，目前日本东京都也针对整个东京市区做风洞实验，希望借此由钜观的角度来了解整个东京市内何处适合盖高楼，何处不适合，由此做出整体性的考量与决策，让风力不会在市区内对于民众的活动作息有不良影响，反而可以藉由风力的特性来加速排开废气，减缓大城市中的热岛效应。(http://www.dajiyuan.com)