¶ 建築物耐風設計規範及解說｜第二章 建築物設計風力之計算（1／2）
發布機關：內政部
文件性質：建築物耐風設計規範及解說
版本：103年6月12日發布；103年12月3日台內營字第1030813291號令修正第2.4點及表2.21。
官方來源：內政部主管法規共用系統 ｜ 國土管理署發布頁
查核日期：2026年8月28日。
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第二章 建築物設計風力之計算 2.1 適用範圍 規則性封閉式、部分封閉式與開放式建築物或地上獨立結構 物主要風力抵抗系統所應承受之設計風力，依本章規定的方法計 算之。若有可靠之試驗結果或文獻提供證明，在計算時可考慮由 其他鄰近建築物或障礙物之遮蔽所造成之風速壓折減，或考慮透 氣性外牆之風壓折減。 【解說】 封閉式或部分封閉式建築物使用各面不同的風壓係數，來計算主要風力抵 抗 系 統 所 受 的 風 力 。 開 放 式 建 築 物 使 用 風 力 係 數 及 投 影 面 積 ， 來 計 算 設 計 風 力。本章所規定之風力，使用於建築物整體抵抗風力結構系統之分析與設計， 至 於 局 部 構 材 及 外 部 被 覆 物 之 設 計 風 力 ， 應 考 慮 局 部 風 壓 之 提 高 及 內 風 壓 效 應，不得以本章規定之風力設計，應依照第三章之規定設計之。 2.2 設計風力計算式 封閉式、部分封閉式或開放式建築物或地上獨立結構物之主 要風力抵抗系統所應承受之設計風壓 p、屋頂女兒牆設計風壓 p p 及設計風力 F，應依本節規定之公式計算，相關公式整理列於表 2.1。 封 閉 式 或 部 分 封 閉 式 普 通 建 築 物 或 地 上 獨 立 結 構 物 之 主 要 風力抵抗系統所應承受之設計風壓 p，依下式計算： p = qGC －q (GC ) ................................ (2.1) p pi i 式中對迎風面牆，外風速壓 q 採 q(z)；對背風面牆、側牆與 屋頂，外風速壓 q 採 q(h)；q(z)與 q(h)依 2.6 節之規定計算。對封 閉 式 建 築 物 或 內 風 壓 取 負 值 之 部 分 封 閉 式 建 築 物 ， 內 風 速 壓 q i 採 q(h)；對內風壓取正值之部分封閉式建築物，內風速壓 q 可採 i q( z )或 q(h)，其中， z 為會影響正值內風壓之最高開口高度。 h h 0 0 G 為普通建築物之陣風反應因子，依 2.7 節之規定計算。C 為外 p 風壓係數，依 2.8 節之規定計算。(GC )為內風壓係數，依 2.9 節 pi 7
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之規定計算。 封 閉 式 或 部 分 封 閉 式 柔 性 建 築 物 或 地 上 獨 立 結 構 物 之 主 要 風力抵抗系統所應承受之設計風壓 p，依下式計算： p = qG C －q (GC ) .............................. (2.2) f p pi i 式中，G 為柔性建築物之陣風反應因子，依 2.7 節之規定計 f 算。 設 計 建 築 物 主 要 風 力 抵 抗 系 統 時 ， 屋 頂 女 兒 牆 之 設 計 風 壓 p ，依下式計算： p p q (GC ) .......................................... (2.3) = pn p p 式中，q 為屋頂女兒牆頂端之風速壓，依 2.6 節之規定計算； p (GC ) 為 屋 頂 女 兒 牆 淨 風 壓 係 數 ， 迎 風 面 女 兒 牆 取 ＋ 1.8， 背 風 pn 面女兒牆取－1.1。 開放式建築物或地上獨立結構物所應承受之設計風力 F ， 依下式計算： F q(z ) GC Ac (2.4) = Ac f 式中，C 為風力係數，依 2.8 節之規定計算； A 為開放式建 f c 築物受風作用特徵面積；q(z ) 為面積 A 形心高度 z 處之風速壓。 c Ac Ac 同時滿足以下各條件：(1)高度(h)小於 18 公尺、(2) h BL < 3 且 0.2 ≤ L B ≤ 5、(3)近似矩形斷面、(4)封閉式或部分封閉式剛性樓版建築 物，可依本章 2.13 節規定的方法計算主要風力抵抗系統所應承受之設 計風力。 【解說】 本規範設計風力計算式，主要係參照美國 ASCE 7-02 之規定。其中，風速 壓 q 係表示風速受阻而完全靜止時，作用在建築物表面上之風壓力。由於建築 物並非無窮大，風可從四面八方流過，因此作用在建築物表面上的風壓，應乘 以風壓係數 C 。上述之風壓係數並沒有計及動態行為，因此應考慮風壓係以 p 平均風壓為中心，有忽大忽小的變化。此外，也應計及其對建築物的動態效應。 上述兩種效應，以陣風反應因子表示之。 封閉式或部分封閉式建築物在求得設計風壓 p 後，要乘以作用在建築物的 表 面 積 ， 才 可 得 該 處 的 設 計 風 力 。 開 放 式 建 築 物 不 使 用 風 壓 係 數 而 用 風 力 係 數，但要乘上建築物受風作用的特徵面積才得設計風力。開放式建築物受風作 用的 特 徵 面 積 依 其 類 型 可 分 為 實 際 表 面 面 積 及 與 風 向 垂 直 面 上 投 影 面 積 兩 種，其選用方式請參閱表 2.9 至表 2.16 所列各類型開放式建築物設計風力係數 之備註說明。 8
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同時滿足高度(h)小於 18 公尺、h / BL < 3 且 0.2 ≤ L B ≤ 5、近似矩形斷面、 封閉式和部分封閉式剛性樓版建築物，若其外牆、斜屋頂和女兒牆之個別迎風 面面積和對應之背風面面積相近，其主要風力抵抗系統所應承受之順風向、橫風 向和扭轉向設計風力，可依本章 2.13 節規定的方式計算之。 屋頂突出物之設計風壓與風力設計風力依照本節規定計算之。 針對剛性樓版建築物，若其外牆、斜屋頂和女兒牆之個別迎風面面積和對應 之背風面面積相近，可將主要風力抵抗系統所應承受之設計風力簡化如下： (1) 封閉式或部分封閉式普通建築物或地上獨立結構物之主要風力抵抗系統 外牆、屋頂及屋頂女兒牆所應承受之設計風力，分別計算如下： i. 外牆高度 z 處承受之順風向風力 W ，依下式計算： Dz W = [0.8q(z) − C q(h)]GA Dz p z 式中，C 為背風面外牆之外風壓係數，依表 2.4 背風面之規定計算。 p G 為普通建築物之陣風反應因子，依 2.7 節之規定計算。 A 為高度 z z 處迎風面牆面積。 ii. (a)若為平屋頂時，屋頂處承受之水平向風力為零，鉛直向風力 W 計 RP 算如下： W = [GC − (GC )]q(h)BL RP p pi 式中，當 h L ≦2.5 且 h B ≦ 2.5 ，則 C = −0.7 ；當 h L 或 h B > 2.5 ， p 則 C = −0.8 。 (GC ) 為內風壓係數，依 2.9 節之規定計算。若計算 p pi 出的 W 為正，表示 W 作用方向為鉛直往下。 RP RP (b)若 為 斜 屋 頂 時 ， 當 風 向 垂 直 於 屋 脊 ， 屋 頂 處 承 受 之 水 平 向 風 力 W 及鉛直向風力 W ，分別計算如下： RHP RVP 1 W = (C + 0.7)q(h)G B L tanθ RHP p 2 ⎡1 ⎤ W = G(C − 0.7)− (GC ) q(h)BL RVP p pi ⎢ ⎥ ⎣ 2 ⎦ 式中，依表 2.5 中風向垂直於屋脊之迎風面外風壓係數決定 C 。θ p 為屋頂與水平面所夾的角度。若計算出的 W 為正，表示 W 作用 RHP RHP 方向與風向相同。若計算出的 W 為正，表示 W 作用方向為鉛直 RVP RVP 往下。 (c)若為斜屋頂時，當風向平行於屋脊，屋頂處承受之水平向風力為 零，鉛直向風力 W 計算如下： RV 9
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W = [GC − (GC )]q(h)BL RV p pi 式中，當 h L ≦2.5 且 h B ≦ 2.5 ，則 C = −0.7 ；當 h L 或 h B > 2.5 ， p 則 C = −0.8。若計算出的 W 為正，表示 W 作用方向為鉛直往下。 p RV RV iii. 屋頂女兒牆之設計風力 F ，依下式計算： p F = 2.9q A p p p 式中， A 為屋頂女兒牆迎風面面積。 p (2) 封閉式或部分封閉式柔性建築物或地上獨立結構物之主要風力抵抗系統 外牆、屋頂及屋頂女兒牆所應承受之設計風力，分別計算如下： i. 外牆高度 z 處承受之順風向風力以 G 取代前述(1)(i)中之 G，計算得 f 之。 G ，依 2.7 節解說之規定計算。 f ii. (a)若為平屋頂時，屋頂處承受之水平向風力為零，鉛直向風力以 G f 取代前述(1)(ii)(a)中之 G ，計算得之。 (b)若為斜屋頂時，當風向垂直於屋脊，屋頂處承受之水平向風力及 鉛直向風力以 G 取代前述(1)(ii)(b)中之 G ，計算得之。 f (c)若為斜屋頂時，當風向平行於屋脊，屋頂處承受之水平向風力為 零，鉛直向風力以 G 取代前述(1)(ii)(c)中之 G ，計算得之。 f iii. 屋頂女兒牆之設計風力，與前述(1)(iii)相同。 2.3 風速之垂直分布 風速隨距地面高度增加而遞增，與地況種類有關，依下列指 數律公式計算之： α V ⎛ z ⎞ z = ⎜ ⎟ 0≦z≦z …………..(2.5) g V ⎝10 ⎠ 10 其中， V ： 高度 z 處之風速(m/sec)。 z V ： 10 公尺高之風速(m/sec)。 10 α ： 相對於 10 分鐘平均風速之垂直分布法則的指數，與 地況種類有關，見表 2.2。 z ： 梯度高度(m)，與地況種類有關，見表 2.2。 g 10
¶ 原檔第5頁（原書頁碼11）
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地況種類依建築物所在位置及其附近地表特性而定，分成以 下三類： (1)地況 A： 大城市市中心區，至少有 50%之建築物高度大於 20 公尺者。建築物迎風向之前方至少 800 公尺或建築 物高度 10 倍的範圍（兩者取大值）係屬此種條件下， 才可使用地況 A。 (2)地況 B： 大城市市郊、小市鎮或有許多像民舍高度（10~20 公尺），或較民舍為高之障礙物分布其間之地區者。 建築物迎風向之前方至少 500 公尺或建築物高度 10 倍的範圍（兩者取大值）係屬此種條件下，方可使 用地況 B。 (3)地況 C： 平坦開闊之地面或草原或海岸或湖岸地區，其零星 座落之障礙物高度小於 10 公尺者。 若附近地況為介於地況 A 與地況 B 間或地況 B 與地況 C 間 之過渡地況，原則上應採用會產生較大風力之地況，但也可利用 可信賴之合理分析法，決定此一過渡地況之風速垂直分布。 【解說】 風速隨距地面高度增加而遞增。因作用在建築物上之風壓力與風速之平方 成正比，故風速之垂直分布情形甚為重要。風因受地表糙度的影響而形成邊界 層，風速隨高度增加至梯度高(gradient height)z 後，保持均勻分布，其速度稱 g 為梯度風速(gradient velocity)。風速與高度 z 之關係通常以下式表示： α V ⎛ z ⎞ z = ⎜ ⎟ 0≦z≦zg (C2.1) V ⎝10 ⎠ 10 事實上，參考高度不一定取 10 公尺，取任何高度時，指數律風速分布照 樣成立。 α值與 z 值隨地況種類而異。α值尚與風速平均時間有關，平均時間愈 g 長，α值愈大，地況 A、B 與 C，相對於 10 分鐘平均風速之α值分別取為 0.32、 0.25 與 0.15。 2.4 基本設計風速 任一地點之基本設計風速 V10(C)，係假設該地點之地況種類 為 C 類，離地面 10 公尺高，相對於 50 年回歸期之 10 分鐘平均 11
¶ 原檔第6頁（原書頁碼12）
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風速，其單位為 m/s。 臺灣地區各地之基本設計風速，分為下列各區： 一、 臺灣本島地區： (一) 每秒 47.5 公尺區： 花蓮縣：花蓮市、吉安鄉。 屏東縣：恆春鎮、滿州鄉。 (二) 每秒 42.5 公尺區： 基隆市。 新北市：貢寮區、雙溪區、坪林區、瑞芳區、平溪區、石 碇區、深坑區、汐止區、萬里區、金山區、石門 區、三芝區、淡水區。 臺北市。 屏東縣：車城鄉、牡丹鄉、枋山鄉、獅子鄉、枋寮鄉、春 日鄉。 宜蘭縣：南澳鄉、蘇澳鎮、冬山鄉、五結鄉、壯圍鄉、頭 城鎮。 花蓮縣：玉里鎮、瑞穗鄉、豐濱鄉、光復鄉、鳳林鎮、壽 豐鄉、新城鄉、秀林鄉。 臺東縣：達仁鄉、大武鄉、太麻里鄉、長濱鄉。 (三) 每秒 37.5 公尺區： 新北市：烏來區、新店區、三峽區、五股區、蘆洲區、三 重區、泰山區、新莊區、板橋區、中和區、永和 區、土城區、樹林區、鶯歌區、林口區、八里區。 桃園縣：各鄉、鎮、市。 新竹縣：新豐鄉、湖口鄉、新埔鎮、關西鎮、橫山鄉、尖 石鄉。 臺中市：和平區。 南投縣：信義鄉。 臺南市：七股區、中西區、東區、南區、北區、安平區、 安南區。 高雄市：林園區、大寮區、大樹區、燕巢區、大社區、仁 武區、鳥松區、鳳山區、橋頭區、岡山區、梓官 區、彌陀區、永安區、茄萣區、路竹區、湖內區、 桃源區、新興區、前金區、苓雅區、鹽埕區、鼓 山區、旗津區、前鎮區、三民區、楠梓區、小港 區、左營區。 12
¶ 原檔第7頁（原書頁碼13）
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屏東縣：佳冬鄉、林邊鄉、東港鎮、新埤鄉、來義鄉、泰 武鄉、萬巒鄉、潮州鎮、竹田鄉、崁頂鄉、南州 鄉、萬丹鄉、新園鄉、麟洛鄉、瑪家鄉、內埔鄉、 長治鄉、屏東市、九如鄉、鹽埔鄉、里港鄉、高 樹鄉、三地門鄉、霧臺鄉。 宜蘭縣：大同鄉、三星鄉、員山鄉、羅東鎮、宜蘭市、礁 溪鄉。 花蓮縣：富里鄉、卓溪鄉、萬榮鄉。 臺東縣：金峰鄉、卑南鄉、臺東市、東河鄉、鹿野鄉、延 平鄉、關山鎮、池上鄉、海端鄉、成功鎮。 (四) 每秒 32.5 公尺區： 新竹縣：五峰鄉、北埔鄉、峨眉鄉、竹東鎮、寶山鄉、芎 林鄉、竹北市。 新竹市。 苗栗縣：各鄉、鎮、市。 臺中市：東勢區、新社區、太平區、石岡區、豐原區、潭 子區、神岡區、大雅區、大肚區、龍井區、沙鹿 區、梧棲區、清水區、后里區、外埔區、大安區、 大甲區、中區、東區、南區、西區、北區、北屯 區、西屯區、南屯區。 彰化縣：伸港鄉、線西鄉、和美鎮。 南投縣：仁愛鄉。 雲林縣：口湖鄉、水林鄉、四湖鄉。 嘉義縣：布袋鎮、義竹鄉、鹿草鄉、太保市、六腳鄉、朴 子市、東石鄉。 臺南市：永康區、歸仁區、新化區、左鎮區、玉井區、楠 西區、南化區、仁德區、關廟區、龍崎區、官田 區、麻豆區、佳里區、西港區、將軍區、學甲區、 北門區、新營區、後壁區、東山區、六甲區、下 營區、柳營區、鹽水區、善化區、大內區、山上 區、新市區、安定區。 高雄市：阿蓮區、田寮區、旗山區、美濃區、內門區、杉 林區、六龜區、茂林區、甲仙區、那瑪夏區。 (五) 每秒 27.5 公尺區： 臺中市：烏日區、霧峰區、大里區。 彰化縣：鹿港鎮、福興鄉、芳苑鄉、大城鄉、二林鎮、埔 鹽鄉、竹塘鄉、埤頭鄉、溪湖鎮、溪州鄉、二水 13
¶ 原檔第8頁（原書頁碼14）
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鄉、彰化市、花壇鄉、芬園鄉、秀水鄉、大村鄉、 員林鎮、社頭鄉、埔心鄉、永靖鄉、田尾鄉、北 斗鎮、田中鎮。 南投縣：草屯鎮、南投市、名間鄉、中寮鄉、國姓鄉、埔 里鎮、魚池鄉。 雲林縣：麥寮鄉、臺西鄉、東勢鄉、崙背鄉、褒忠鄉、元 長鄉、北港鎮、土庫鎮、二崙鎮、西螺鎮、虎尾 鎮、大埤鄉、荊桐鄉、斗六市、斗南鎮、古坑鄉、 林內鄉。 嘉義縣：新港鄉、水上鄉、溪口鄉、民雄鄉、大林鎮、梅 山鄉、竹崎鄉、中埔鄉、番路鄉、大埔鄉、阿里 山鄉。 嘉義市。 臺南市：白河區。 (六) 每秒 22.5 公尺區： 南投縣：竹山鎮、水里鄉、集集鎮、鹿谷鄉。 二、 外島地區： 金門：每秒 35 公尺。 馬祖：每秒 42 公尺。 彭佳嶼：每秒 57 公尺。 澎湖縣（各鄉、鎮）：每秒 33 公尺。 東吉島：每秒 45 公尺。 蘭嶼：每秒 65 公尺。 綠島：每秒 65 公尺。 琉球：每秒 40 公尺。 【解說】 本規範採用之原始資料，係依據中央氣象局所屬 24 個測站 1947 年至 1991 年間，所發生之 128 個侵臺颱風最大十分鐘平均風速資料。由於原始風速資料 並不完整，且各個測站之設立年代，位置變遷及風速計高度更新，皆會影響資 料 之 一 致 性 與 連 續 性 ， 因 此 在 作 統 計 分 析 前 ， 須 先 對 資 料 作 合 理 的 更 正 與 補 齊。基本上考慮了測站位置與地況之改變，及風速計高度之改變，使資料具有 一致性；而以「相關係數法」補齊部分測站資料。 以密合度試驗(Goodness-of-fit)的統計方法證明，各測站由每個颱風所造成 之最大十分鐘平均風速，可用 TypeⅠ極值分佈來描述，其累積分佈函數可 表 示如下： 14
¶ 原檔第9頁（原書頁碼15）
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FV(v) = exp(-exp(-α(v-u))) (C2.2)
其中，
π
α= (C2.3)
6σ
V
0.5772
u = V − (C2.4)
α
其中， V 及σ 為颱風風速之平均值與標準差。
V
由於颱風可能發生在任何時間，若假設各颱風間並無任何的相關性，且在
小區間Δt 裡，颱風發生的機率與Δt 成正比，則可將颱風之發生模擬成包生過
*
程(Poisson Process)，故每年最大風速 V1 大於某一風速 v 的機率可表為：
* *
P(V1＞v ) = 1-exp{-[1-Fv(v )]λ} (C2.5)
其中，颱風發生率λ為 2.884 次/年。欲求 n 年回歸期風速，即為求解ν ，使得
n
P(V ＞ν )=1/n。
1 n
若將其中各測站 50 年回歸期風速修正為平坦開闊地況，且高度離地 10 公
尺之風速，即得各測站基本設計風速。利用電腦繪圖，可繪出臺灣地區基本風
速分佈圖。再按行政區域劃分成各級風速區。
地況 C、離地面 10 公尺高之 n 年回歸期風速 V ( n ≤ 100)，可以下式估計：
n
⎡ ⎛ ⎞⎤
⎛ ⎛ n ×12 − 1⎞⎞
V = V (C )× 0.36 − 0.13ln⎜ − ln⎜1 + 4.22 ln ⎟⎟ , n ≤ 100 (C2.6)
⎢ ⎜ ⎟ ⎥
n 10
⎜ ⎟
⎝ n ×12 ⎠
⎝ ⎝ ⎠⎠
⎣ ⎦
n 年回歸期風速 V ( n ≤ 100 )與基本設計風速之比值，V ＝γ V (C)
n n n 10
回歸期
0.5 1 5 10 25 50 100
年數 n
γn 0.30 0.46 0.70 0.79 0.90 1.00 1.10
2.5 用途係數
一般建築物之基本設計風速係對應於 50 年回歸期，為提高
重要建築物之基本設計風速為 100 年回歸期，並降低重要性較低
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¶ 原檔第10頁（原書頁碼16）
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建築物之基本設計風速為 25 年回歸期，訂定用途係數 I。 第一類建築物 風災發生後，必需維持機能以救濟大眾之重要建築物與相關 之附屬或獨立結構物，I = 1.1。 (1) 中央、直轄市及縣（市）政府、鄉鎮市（區）公所之辦公廳 舍。 (2) 消防、警務及電信單位執行公務之建築物。 (3) 國中、國小學校之校舍。 (4) 教學醫院、區域醫院、署市立醫院或政府指定醫院。 (5) 發電廠、自來水廠與供電、供水直接有關之廠房與建築物。 (6) 其他經中央主管機關認定之建築物。 第二類建築物 儲存多量具有毒性、爆炸性等危險物品之建築物與相關之附 屬或獨立結構物，I = 1.1。 第三類建築物 下 列 供 公 眾 使 用 之 建 築 物 與 相 關 之 附 屬 或 獨 立 結 構 物 ， I = 1.1。 (1) 教育文化類：幼稚園；各級學校之校舍(第一類建築物之外)； 集會堂、活動中心；圖書館、資料館；博物館、美術館、展 覽館；寺廟、教堂；補習班；體育館。 (2) 衛生及社會福利類：醫院、診所（第一類建築物之外）；安 養、療養、扶養、教養場所；殯儀館。 (3) 營業類：餐廳；百貨公司、商場、超級市場、零售市場；批 發量販營業場所；展售場、觀覽場。 (4) 娛樂類：電影院、演藝場所、歌廳；舞廳、舞場、夜總會； 錄影節目播映、視聽歌唱營業場所；保齡球館。 (5) 工作類：金融證券營業交易場所之營業廳。 (6) 遊覽交通類：車站、航運站。 (7) 其他經中央主管機關指定之建築物。 一棟建築物如係混合使用，上述供公眾使用場所累計樓地板 面積超過三千平方公尺或總樓地板面積百分之二十以上時，用途 係數才需用 1.1。如一棟建築物單種用途使用時，必需總樓地板 面積超過一千平方公尺，用途係數才需用 1.1。 第四類建築物 建築物破壞時，對人類之生命危害度小，如臨時性設施及非 16
¶ 原檔第11頁（原書頁碼17）
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居住性儲藏設施等，I = 0.9。 第五類建築物 其他一般建築物與相關之附屬或獨立結構物，I = 1.0。 【解說】 建築物應依其重要性不同，採用 100 年、50 年及 25 年回歸期風速為其設 計風速。本節建築物之分類，大致按照耐震設計規範的相關規定，以求兩者統 一。 消防、警務及電信單位之建築物必須係執行公務者，用途係數才用 1.1。 醫院也必須具有急救用途及手術設備者才屬第一類建築物。發電廠、自來水廠 也必須直接與供電、供水相關的廠房、建築物才屬第一類建築物。 對於大樓中只有部分面積做為公眾使用場地時，是否必須使用 I = 1.1，本 規 範 規 定 供 公 眾 使 用 場 所 累 計 樓 地 板 面 積 超 過 三 千 平 方 公 尺 或 總 樓 地 板 面 積 百分之二十以上時才適用。如一棟建築物僅供單種用途使用時，必需總樓地板 面積超過一千平方公尺，用途係數才需用 1.1。 利用前節解說中之方式，可求得各測站 25 年、50 年與 100 年回歸期風速， 經統計分析，24 個測站 100 年與 25 年風速和 50 年風速之比值平均值分別為 1.098 與 0.901，標準差分別為 0.006 與 0.007。為保守起見，可定義用途係數 為平均值加上一倍標準差，亦即一般結構的用途係數為 1；較重要結構之用途 係數為 1.1；而重要性較低之結構其用途係數為 0.9。 2.6 風速壓 各種不同用途係數之建築物在不同地況下，離地面 z 公尺高 2 之風速壓 q(z)依下式計算，其單位為 kgf/m 。 2 q(z) = 0.06 K(z) K [I V (C)] ............................. (2.6) 10 zt 式中，K(z)稱為風速壓地況係數，此值為離地面 z 公尺之風速壓 與標準風速壓（地況 C，離地面 10 公尺處）之比值，依下式計算： 2α ⎛ ⎞ z ⎜ ⎟ K(z) = 2.774 ；z＞5m ⎜ ⎟ z g ⎝ ⎠ 2α ⎛ ⎞ 5 ⎜ ⎟ = 2.774 ；z≦5m .................................... (2.7) ⎜ ⎟ z g ⎝ ⎠ 各種地況種類之α值及梯度高度 zg，照 2.3 節規定，見表 2.2。 17
¶ 原檔第12頁（原書頁碼18）
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Kzt 稱為地形係數，代表在獨立山丘或山脊之上半部或懸崖近 頂端處之風速局部加速效應。若此獨立山丘、山脊或懸崖高度 H 較上風側 3.22 公里內地形高度超過兩倍以上，且 H 大於 4.5 公尺 （地況 C）或 18 公尺（地況 A 或 B），且此獨立山丘、山脊或懸 崖在上風側 100H 或 3.22 公里（兩者取小值）內沒有類似高度之 H 障礙物，且 ≥ 0.2 （見表 2.3(a)），則 K 可依下式計算： zt L h 2 K = (1 + K K K ) .................................... (2.8) zt 1 2 3 式中，K 、K 與 K 分別依表 2.3(a)、2.3(b)與 2.3(c)決定。 1 2 3 若當地地形並不符合上述要求，可作合理假設後，再依式 (2.8)計算，或根據可信賴之試驗或文獻結果計算 K 。 zt 【解說】 風吹至建築物上而完全靜止時，對建築物產生之壓力稱為風速壓(velocity 1 2 pressure)，其與風速的關係如下： q = ρV 。其中，ρ為空氣的密度，取溫 2 2 度 25°C 及一大氣壓力下之條件，上式右邊變為 0.06V 。 高空中之梯度風速是不隨地面糙度而變化的，因此已知某地況種類某高度 之風速，即可推求任一地況下任一高度之風速。譬如假設地況 C 高度 10 公尺 0.15 ⎛ 300 ⎞ 處的風速為 V10(C)，則高度 300 公尺處之梯度風速由式(2.5)為 V (C)⎜ ⎟ ， 10 ⎝ 10 ⎠ α 即 為 1.666V10(C)。 故 任 一 地 況 ， 高 度 z 處 之 風 速 可 由 Vz/Vz =(z/zg) 求 得 為 g α 1.666V10(C)(z/zg) 。 由以上說明，在未考慮特殊地形情況下，任一地況、任一高度之設計風速 壓 q(z)如下： 2α ⎛ ⎞ z 2 2 ⎜ ⎟ q(z) = 0.06(1.666) [IV (C)] 10 ⎜ ⎟ z (C2.7) g ⎝ ⎠ 2 = 0.06K (z)[IV (C)] 10 其中， 2α ⎛ ⎞ z ⎜ ⎟ K(z) = 2.774 ；z＞5m ⎜ ⎟ z g ⎝ ⎠ 18
¶ 原檔第13頁（原書頁碼19）
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2α ⎛ ⎞ 5 ⎜ ⎟ = 2.774 ；z≦5m (C2.8) ⎜ ⎟ z g ⎝ ⎠ 稱為風速壓地況係數，與地況及高度有關。為保守計，當高度小於 5 公尺時， 亦採用 5 公尺處之風速壓地況係數。 此外，式(2.6)亦含有用途係數 I，對需以 100 年或 25 年回歸期設計之建築物給 予適當的 I 值，如 2.5 節之規定。 地形係數 Kzt 代表在獨立山丘或山脊之上半部或懸崖近頂端處，假設風沿 最 陡 坡 吹 襲 所 造 成 之 平 均 風 速 局 部 加 速 效 應 ， 其 值 由 式 (2.8)決 定 。 其 中 參 數 K2 與加速效應之水平衰減率有關，列於表 2.3(b)中，由下式計算而得： x K = (1 − ) (C2.9) 2 μL h 其中，μ為水平衰減係數，其值由下表決定。參數 K3 與加速效應之垂直衰減 率有關，列於表 2.3(c)中，由下式計算而得： −γz / L h K = e (C2.10) 3 其中，γ為高度衰減係數，其值由下表決定。參數 K1 與地形特徵和最大頂端 加速有關，列於表 2.3(a)中，由下表計算而得： K 1 μ (H / L ) h γ 地況 上風側 下風側 A 或 B C 山脊 1.30 1.45 3 1.5 1.5 懸崖 0.75 0.85 2.5 1.5 4 山丘 0.95 1.05 4 1.5 1.5 H H 在上述計算中，若 > 0.5，則計算 K 時採用 = 0.5，計算 K 和 K 時採 1 2 3 L L h h 用 L = 2H。 h 2.7 陣風反應因子 陣風反應因子乃考慮風速具有隨時間變動的特性，及其對建 19
¶ 原檔第14頁（原書頁碼20）
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築物之影響。此因子將順風向造成的動態風壓轉換成等值風壓處 理。 普通建築物之陣風反應因子可取 1.88，或依下式計算： ⎛ (1+1.7g I Q)⎞ Q z G = 1.927⎜ ⎟ .................................. (2.9) ⎜ ⎟ 1+1.7g I ⎝ V z ⎠ 式中，g 與 g 均可取 3.4；紊流強度 I 與背景反應 Q 分別依 Q V z 下式計算： 1/6 I = c (10 / z ) ............................................. (2.10) z 1 Q = ................................. (2.11) 0.63 ⎛ B + h ⎞ 1+ 0.63⎜ ⎟ ⎜ ⎟ L ⎝ z ⎠ 式中， z 為等效結構高度，其值為 0.6h，但不可小於 z ， z 和 min min 式(2.10)中之 c 值列於表 2.2； L 為紊流積分尺度，由下式計算： z ε L = λ(z /10) ............................................... (2.12) z 式中， λ和ε之值列於表 2.2。 柔性建築物之陣風反應因子依下式決定： 2 2 2 2 ⎛ ⎞ 1+1.7I g Q + g R z Q R ⎜ ⎟ G = 1.927 .................. (2.13) f ⎜ ⎟ ⎜ 1+1.7g I ⎟ V z ⎝ ⎠ 式中，g 和 g 均可取 3.4，g 依下式計算： Q V R 0.577 g = 2ln(3600 f ) + ................... (2.14) R n 2ln(3600 f ) n R 為共振反應因子，其值依下式計算： 1 R = R R R (0.53 + 0.47R ) ......................... (2.15) n h B L β 7.47 N 1 R = ........................................ (2.16) n 5/3 (1+10.3N ) 1 f L n z N = ……………………………………(2.17) 1 V z 20
¶ 原檔第15頁（原書頁碼21）
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1 1 −2η R = − (1− e ) for η＞0……………..(2.18a) j 2 η 2η R = 1 for η=0……………………………(2.18b) j 式(2.15)中，β為結構阻尼比。式(2.18a)與式(2.18b)中，下標 j 可為 h、B 或 L；當 R = R 時，η= 4.6 f h /V ；當 R = R 時， j h n z j B η= 4.6 f B /V ；當 R = R 時，η= 15.4 f L /V 。V 為高度 z 處每小時平 n z j L n z z 均風速，依下式計算： α ⎛ z ⎞ V = b ⎜ ⎟ V (C) …………….………..(2.19) z 10 ⎝10 ⎠ 式中， b 值列於表 2.2。 【解說】 由於紊流的緣故，風速並非定值，而係以其平均值為中心做時大時小的變 化，此平均風速可視為一小時平均風速。因為建築物係振動體，故受此種風力 作用而產生振動。因為動力效應，作用在建築物上的等值動態風壓大於平均風 速所造成的靜態風壓。此二風壓的比值稱為陣風反應因子，其數值大於 1.0。 設計時如將靜態風壓乘以此因子，則等於考慮了風的動態效應。 順風向載重大小與風速頻譜有關，由於風速頻譜在 1Hz 以上之值不大，故 普通建築物（基本自然頻率大於 1Hz）可忽略共振反應。 本規範係參考 ASCE 7-02，以公式而非圖表來計算陣風因子。本規範風速 之平均時間為 10 分鐘，但 ASCE 7-02 風速之平均時間為 3 秒鐘，根據 Durst Curve，ASCE 7-02 之風速為本規範風速之 1.443 (=1.53/1.06)倍，故本規範之陣 風因子為 ASCE 7-02 陣風因子之 2.083 (=1.443 x 1.443)倍。 普通建築物之陣風反應因子 G 亦可依表 C2.9(a)、表 C2.9(b)或表 C2.9(c)決定。 同時滿足 h BL = 1 ~ 6 和 L B =1 5 ~ 5 之柔性建築物，可依據下式計算(2.13) 2 中之共振反應因子的平方 R ： −0.598 −0.100 Kη η 2 B L R ≈ β 式中，η = 4.6 f B V ；η = 15.4 f L V ；地況 A， K = 0.019 ；地況 B， K = 0.021 ； B n z L n z 地況 C， K = 0.026 。 21
¶ 原檔第16頁（原書頁碼22）
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建築物耐風設計建議根據動力分析求得結構物順風向、橫風向與扭轉向之 基本自然頻率。針對高度(h)小於122m 之建築物，其順風向基本自然頻率 f 、橫風 n 向基本自然頻率 f 和扭轉向基本自然頻率 f ，亦可分別依下列經驗公式估計（ASCE a t 7-05）： 22.86 f , f = (Hz) n a h f = 1.3 f t n 另建議鋼構造建築物之阻尼比為 β= 0.01 ；混凝土構造建築物或鋼骨鋼筋 混凝土構造建築物之阻尼比為 β= 0.02 。 22
¶ 原檔第17頁（原書頁碼23）
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表 C2.9(a) 普通建築物之陣風反應因子 (地況 A) 地況 A h (m) h/B 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0.2 1.735 1.660 1.607 1.567 1.534 1.507 1.498 1.491 1.484 1.478 0.3 1.765 1.697 1.650 1.613 1.582 1.555 1.547 1.540 1.533 1.528 0.35 1.774 1.710 1.664 1.628 1.598 1.572 1.564 1.557 1.551 1.545 0.4 1.782 1.720 1.676 1.640 1.611 1.586 1.578 1.571 1.565 1.559 0.5 1.793 1.735 1.693 1.660 1.632 1.607 1.599 1.592 1.586 1.581 0.55 1.798 1.741 1.700 1.667 1.640 1.616 1.608 1.601 1.595 1.590 0.6 1.802 1.746 1.706 1.674 1.647 1.623 1.615 1.609 1.603 1.597 0.65 1.805 1.751 1.711 1.680 1.653 1.630 1.622 1.615 1.609 1.604 0.7 1.808 1.755 1.716 1.685 1.658 1.635 1.628 1.621 1.615 1.610 0.75 1.811 1.758 1.720 1.689 1.663 1.640 1.633 1.626 1.620 1.615 0.8 1.813 1.761 1.724 1.693 1.667 1.645 1.638 1.631 1.625 1.620 0.9 1.817 1.767 1.730 1.700 1.675 1.653 1.646 1.639 1.633 1.628 1 1.820 1.771 1.735 1.706 1.681 1.660 1.652 1.646 1.640 1.635 1.1 1.823 1.775 1.740 1.711 1.687 1.665 1.658 1.652 1.646 1.641 1.2 1.825 1.778 1.744 1.715 1.691 1.670 1.663 1.657 1.651 1.646 1.3 1.827 1.781 1.747 1.719 1.695 1.674 1.667 1.661 1.655 1.650 1.4 1.829 1.784 1.750 1.722 1.699 1.678 1.671 1.665 1.659 1.654 1.5 1.831 1.786 1.752 1.725 1.702 1.681 1.674 1.668 1.663 1.658 1.6 1.832 1.788 1.755 1.727 1.704 1.684 1.677 1.671 1.666 1.661 1.7 1.833 1.789 1.757 1.730 1.707 1.687 1.680 1.674 1.668 1.664 1.8 1.834 1.791 1.758 1.732 1.709 1.689 1.682 1.676 1.671 1.666 1.9 1.835 1.792 1.760 1.734 1.711 1.691 1.684 1.678 1.673 1.668 2 1.836 1.793 1.761 1.735 1.713 1.693 1.686 1.680 1.675 1.670 2.1 1.837 1.795 1.763 1.737 1.715 1.695 1.688 1.682 1.677 1.672 2.2 1.838 1.796 1.764 1.738 1.716 1.697 1.690 1.684 1.679 1.674 2.3 1.838 1.797 1.765 1.740 1.717 1.698 1.691 1.685 1.680 1.676 2.4 1.839 1.798 1.766 1.741 1.719 1.700 1.693 1.687 1.682 1.677 2.5 1.840 1.798 1.767 1.742 1.720 1.701 1.694 1.688 1.683 1.678 2.6 1.840 1.799 1.768 1.743 1.721 1.702 1.695 1.689 1.684 1.680 2.7 1.841 1.800 1.769 1.744 1.722 1.703 1.696 1.691 1.685 1.681 2.8 1.841 1.801 1.770 1.745 1.723 1.704 1.698 1.692 1.687 1.682 2.9 1.842 1.801 1.771 1.746 1.724 1.705 1.699 1.693 1.688 1.683 3 1.842 1.802 1.771 1.746 1.725 1.706 1.699 1.694 1.689 1.684 3.25 1.843 1.803 1.773 1.748 1.727 1.708 1.702 1.696 1.691 1.686 3.5 1.844 1.804 1.774 1.750 1.729 1.710 1.703 1.698 1.693 1.688 3.75 1.844 1.805 1.776 1.751 1.730 1.711 1.705 1.699 1.694 1.690 4 1.845 1.806 1.777 1.752 1.731 1.713 1.706 1.701 1.696 1.691 23
¶ 原檔第18頁（原書頁碼24）
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表 C2.9(b) 普通建築物之陣風反應因子 (地況 B) 地況 B h (m) h/B 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0.2 1.774 1.711 1.666 1.648 1.634 1.623 1.613 1.605 1.597 1.591 0.3 1.798 1.742 1.702 1.686 1.673 1.662 1.652 1.644 1.637 1.631 0.35 1.805 1.753 1.714 1.698 1.685 1.675 1.666 1.658 1.651 1.645 0.4 1.812 1.761 1.724 1.708 1.696 1.686 1.677 1.669 1.662 1.656 0.5 1.821 1.774 1.739 1.724 1.712 1.702 1.693 1.686 1.679 1.673 0.55 1.825 1.778 1.744 1.730 1.718 1.708 1.700 1.693 1.686 1.680 0.6 1.828 1.783 1.749 1.735 1.723 1.714 1.706 1.698 1.692 1.686 0.65 1.830 1.786 1.754 1.740 1.728 1.719 1.711 1.703 1.697 1.691 0.7 1.833 1.790 1.757 1.744 1.732 1.723 1.715 1.708 1.702 1.696 0.75 1.835 1.792 1.761 1.747 1.736 1.727 1.719 1.712 1.706 1.700 0.8 1.837 1.795 1.764 1.750 1.740 1.730 1.723 1.716 1.709 1.704 0.9 1.840 1.799 1.769 1.756 1.745 1.736 1.729 1.722 1.716 1.710 1 1.843 1.803 1.774 1.761 1.750 1.741 1.734 1.727 1.721 1.716 1.1 1.845 1.806 1.777 1.764 1.754 1.746 1.738 1.731 1.726 1.720 1.2 1.847 1.809 1.780 1.768 1.758 1.749 1.742 1.735 1.729 1.724 1.3 1.848 1.811 1.783 1.771 1.761 1.752 1.745 1.738 1.733 1.728 1.4 1.850 1.813 1.785 1.773 1.763 1.755 1.748 1.741 1.736 1.730 1.5 1.851 1.815 1.787 1.775 1.766 1.757 1.750 1.744 1.738 1.733 1.6 1.852 1.816 1.789 1.777 1.768 1.759 1.752 1.746 1.741 1.735 1.7 1.853 1.818 1.791 1.779 1.770 1.761 1.754 1.748 1.743 1.738 1.8 1.854 1.819 1.792 1.781 1.771 1.763 1.756 1.750 1.744 1.739 1.9 1.855 1.820 1.794 1.782 1.773 1.765 1.758 1.752 1.746 1.741 2 1.855 1.821 1.795 1.783 1.774 1.766 1.759 1.753 1.748 1.743 2.1 1.856 1.822 1.796 1.785 1.775 1.767 1.761 1.754 1.749 1.744 2.2 1.857 1.823 1.797 1.786 1.776 1.769 1.762 1.756 1.750 1.745 2.3 1.857 1.824 1.798 1.787 1.778 1.770 1.763 1.757 1.752 1.747 2.4 1.858 1.824 1.799 1.788 1.778 1.771 1.764 1.758 1.753 1.748 2.5 1.858 1.825 1.800 1.789 1.779 1.772 1.765 1.759 1.754 1.749 2.6 1.859 1.826 1.801 1.789 1.780 1.773 1.766 1.760 1.755 1.750 2.7 1.859 1.826 1.801 1.790 1.781 1.773 1.767 1.761 1.755 1.751 2.8 1.859 1.827 1.802 1.791 1.782 1.774 1.767 1.762 1.756 1.751 2.9 1.860 1.827 1.803 1.791 1.782 1.775 1.768 1.762 1.757 1.752 3 1.860 1.828 1.803 1.792 1.783 1.775 1.769 1.763 1.758 1.753 3.25 1.861 1.829 1.804 1.793 1.785 1.777 1.770 1.765 1.759 1.755 3.5 1.861 1.830 1.805 1.795 1.786 1.778 1.772 1.766 1.761 1.756 3.75 1.862 1.831 1.806 1.796 1.787 1.779 1.773 1.767 1.762 1.757 4 1.863 1.831 1.807 1.797 1.788 1.780 1.774 1.768 1.763 1.758 24
¶ 原檔第19頁（原書頁碼25）
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表 C2.9(c) 普通建築物之陣風反應因子 (地況 C) 地況 C h (m) h/B 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0.2 1.811 1.769 1.748 1.732 1.719 1.708 1.699 1.691 1.685 1.678 0.3 1.830 1.793 1.774 1.760 1.748 1.738 1.730 1.722 1.716 1.710 0.35 1.836 1.801 1.783 1.769 1.757 1.748 1.740 1.733 1.726 1.720 0.4 1.841 1.807 1.790 1.776 1.765 1.756 1.748 1.741 1.735 1.729 0.5 1.848 1.817 1.800 1.787 1.777 1.768 1.761 1.754 1.748 1.742 0.55 1.850 1.820 1.804 1.792 1.782 1.773 1.766 1.759 1.753 1.748 0.6 1.853 1.824 1.808 1.796 1.786 1.777 1.770 1.763 1.758 1.752 0.65 1.855 1.826 1.811 1.799 1.789 1.781 1.774 1.767 1.761 1.756 0.7 1.857 1.829 1.813 1.802 1.792 1.784 1.777 1.771 1.765 1.760 0.75 1.858 1.831 1.816 1.804 1.795 1.787 1.780 1.774 1.768 1.763 0.8 1.860 1.833 1.818 1.807 1.797 1.789 1.782 1.776 1.771 1.766 0.9 1.862 1.836 1.822 1.811 1.801 1.794 1.787 1.781 1.776 1.771 1 1.864 1.839 1.825 1.814 1.805 1.797 1.791 1.785 1.779 1.775 1.1 1.866 1.841 1.827 1.817 1.808 1.800 1.794 1.788 1.783 1.778 1.2 1.867 1.843 1.829 1.819 1.810 1.803 1.797 1.791 1.786 1.781 1.3 1.868 1.845 1.831 1.821 1.813 1.805 1.799 1.793 1.788 1.784 1.4 1.869 1.846 1.833 1.823 1.814 1.807 1.801 1.795 1.790 1.786 1.5 1.870 1.847 1.834 1.824 1.816 1.809 1.803 1.797 1.792 1.788 1.6 1.871 1.848 1.836 1.826 1.818 1.811 1.804 1.799 1.794 1.789 1.7 1.872 1.849 1.837 1.827 1.819 1.812 1.806 1.800 1.795 1.791 1.8 1.873 1.850 1.838 1.828 1.820 1.813 1.807 1.802 1.797 1.792 1.9 1.873 1.851 1.839 1.829 1.821 1.814 1.808 1.803 1.798 1.794 2 1.874 1.852 1.840 1.830 1.822 1.815 1.809 1.804 1.799 1.795 2.1 1.874 1.853 1.840 1.831 1.823 1.816 1.810 1.805 1.800 1.796 2.2 1.875 1.853 1.841 1.832 1.824 1.817 1.811 1.806 1.801 1.797 2.3 1.875 1.854 1.842 1.832 1.825 1.818 1.812 1.807 1.802 1.798 2.4 1.876 1.854 1.842 1.833 1.825 1.819 1.813 1.808 1.803 1.799 2.5 1.876 1.855 1.843 1.834 1.826 1.819 1.814 1.808 1.804 1.799 2.6 1.876 1.855 1.843 1.834 1.827 1.820 1.814 1.809 1.804 1.800 2.7 1.877 1.856 1.844 1.835 1.827 1.821 1.815 1.810 1.805 1.801 2.8 1.877 1.856 1.844 1.835 1.828 1.821 1.815 1.810 1.806 1.801 2.9 1.877 1.856 1.845 1.836 1.828 1.822 1.816 1.811 1.806 1.802 3 1.877 1.857 1.845 1.836 1.829 1.822 1.816 1.811 1.807 1.803 3.25 1.878 1.857 1.846 1.837 1.830 1.823 1.818 1.812 1.808 1.804 3.5 1.878 1.858 1.847 1.838 1.830 1.824 1.819 1.813 1.809 1.805 3.75 1.879 1.859 1.847 1.839 1.831 1.825 1.819 1.814 1.810 1.806 4 1.879 1.859 1.848 1.839 1.832 1.826 1.820 1.815 1.811 1.807 25
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2.8 風壓係數與風力係數 計 算 建 築 物 或 地 上 獨 立 結 構 物 主 要 風 力 抵 抗 系 統 之 設 計 風 力時，其所使用之風壓係數 C （封閉式或部分封閉式建築物用） p 及風力係數 C （開放式建築物用）見表 2.4 至 2.16。 f 【解說】 如不考慮動態效應，作用在封閉式或部分封閉式建築物上的風壓力為風速 壓乘以風壓係數 Cp。開放式建築物所受之風力則為風速壓乘以風力係數 Cf 及 開放式建築物受風作用的特徵面積 Ac，Ac 依其類型可分為實際表面面積及與風向垂 直面上投影面積兩種。如考慮動態效 應 ，則再 乘 以陣風 反 應因子 。 風壓係 數與 風力係數主要與建築物的幾何形狀有關，少數建築物則尚與風速有關，如圓形 斷面之建築物或具有圓滑邊者(round edges)等。風壓係數與風力係數可由風洞 試驗求得，本規範所用之 Cp 與 Cf 主要參考美國 ASCE 7 規範，同時亦參考澳 洲 SAA 規範，及加拿大 NBC 規範等。利用本規範提供之風壓係數及風力係數 大致可計算一般常見建築物之風力。 表 2.4 及 2.5 取自 ASCE 7-88 規範，提供設計建築物主要風力抵抗系統時， 牆與屋頂所用之外風壓係數 Cp。 表 2.6 亦取自 ASCE 7-88 規範，提供設計建築物主要風力抵抗系統時，拱 形屋頂所用之外風壓係數 Cp。 表 2.7 提供設計建築物主要風力抵抗系統時，雙斜式屋頂所用之外風壓係 數 Cp。 表 2.8 取自 SAA 規範，提供設計建築物主要風力抵抗系統時，鋸齒狀屋 頂所用之外風壓係數 C 。 p 表 2.9 取自 ASCE 7-88 規範，提供開放式建築物之單斜式屋頂之風力係數 Cf。計算設計風力所用的面積為屋頂面的面積。 表 2.10 取自 ASCE 7-88 規範，提供設計實體標示物所受風力時所用之風 力係數 Cf。說明如下： 1. 若風向垂直吹向標示物，且假設風壓均勻作用在整個標示物上，則其總風 力垂直作用在幾何中心處。 2. 若風向傾斜吹向標示物，並假設風力垂直作用在面上，則其總風力垂直作 用在幾何中心的高度，距迎風側邊為 0.3 倍之水平尺寸處。 表 2.11 取自 ASCE 7-10 規範，並略做修正，提供設計中空式標示物、格子 式構架所用之風力係數。修正說明如下： 圓形斷面構材或圓滑邊之構材、圓形斷面結構物，其風力係數 Cf 與雷諾數 Re 26
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