利用主动性构件疏导都悬浮微粒及风场型态之剖析.pdf

利用主動性構件疏導都市懸浮微粒及風場型態之剖析 1 2 王光宇 、黃志弘 1 國立台北科技大學建築與都市設計研究所 碩士生/ /s3528020@ntut.edu.tw 2 國立台北科技大學建築與都市設計研究所 副教授/ / huamgch@ntut.edu.tw 摘 要 懸浮微粒目前已經為都市空氣最首要的空氣污染指標，削減都市中懸浮微 粒沉積多藉由都市風場帶離，但都市風道卻易受到街廓量體而阻礙，影響風流的順 暢。為改善都市環境品質，諸多學者利用降水或人工灑水系統來降低懸浮微粒量，但 改善能力有限。故本研究試圖利用建築物上之主動性附加構件，進行都市風環境之疏 導與控制。 本研究將選擇台北科技大學內建物量體為初步實驗對象，分別進行懸浮微 粒及風場之檢測，求得污染懸浮物質區域並研擬改善工作。檢討建物上所設置之導風 設備、建物型態、導風板之角度等變因控制。且利用 GIS 系統製作污染濃度等值圖作 為空間上之應用，而後使用流體力學之Flovent5.1及 StarCD等之風場及微塵模擬軟體 進行改善工作，嘗試分析不同之建物型態和導風構件所影響之配置關係，及其降低都 市中懸浮微粒濃度之改善效果。 本研究預期成果有: 一、 先前研究顯示，改變量體型態會對都市風場產生影響。故本研究試圖利用 都市風廊特性及導風系統來改變及疏導都市風場行為。 二、 經由量體型態的部分改變，而使風場之流向順暢。 三、 藉由風場之行為模式之推估，評估改善風環境效果之構件型式與成效。 四、試圖降低區域性都市懸浮微粒之積聚，並且改善都市熱島效應所造成之都 市區域高溫現象。 關鍵詞：都市街廓、都市風場、懸浮微 粒、主動性構件、流體力學 6-3-1 一、緣起與目的 1.1研究源起 台灣地區現今諸多研究顯示，都市內之懸浮微粒，長期影響都會居民之健康。懸 浮微粒的長期累積，容易造成對於呼吸道系統造成傷害。由行政院環境保護署歷年監 測資料顯示，懸浮微粒是造成台灣地區空氣品質不良的主因之一，是故懸浮微粒目前 已成為都市空氣最大的污染元兇。 削減都市中之懸浮微粒之沉積多藉由都市風場帶離，但都市風道則易受到街廓量 體與整體都市建物空間及量體配置方式之影響而受阻礙。而暴露於街道表面的道路粉 塵係由複雜混合的土壤、沉降的汽機車排放微粒、輪胎夾帶、煞車磨耗、工廠設備碎 片及其他生物物質等所組成（Rogge等，1993 、Miguel等，1999），對人體呼吸系統 有潛在的傷害。為改善都市環境品質，諸多學者利用降水或人工灑水系統來降低懸浮 微粒量，但成效仍然有限。如台北市中心之主要商業地帶，由於高層大樓林立、人群 眾多，無法利用傳統之降水措施來削減街塵，再加上都市風流紊亂，無法有效的控制 峽谷風，長期影響區域性的空氣品質。若無有效的解決之道，不但將會降低都市空間 的舒適性，也會威脅到居民的健康。 都市當中大量的交通廢氣與多樣的揚塵， 以及工業廠房和營建工地等之污染源， 是都市中懸浮微粒的主要來源，若再加上大陸地區季節性的沙塵暴所傳遞過來的浮 塵，懸浮微粒的監測值更會在影響期間升高至標準值的3~5倍之多。 而建築物的通風可以使室內外空氣進行交換，使內部產生的污染物藉由新鮮空氣 的稀釋，並且在進行氣流交換的同時，相對的也中和室內外冷熱空氣，達到較適和的 室內溫度標準。合適的通風品質控制方法仰賴室內外空氣交換率與週遭環境污染物濃 度而定，建築物空氣進出口與配置方式扮演著重要的角色，較大的開口面積可以得到 良好的交換率，優良的建物座向可以增加氣流的流通率。在污染物傳輸過程中，污染 程度會因建築物的通風境況而有所差異。