建築區中栽種景觀樹及行道樹除了有助於景觀調和外，對於區內風場微氣候也能有相當程度之影響，並於行人風場環境改善上扮演著正面角色。
本研究以本所過往相關單株植栽模擬研究之成果為基礎，首先針對風通過防風排樹的情況，經由風洞試驗量測資料驗證，建立足以準確模擬地面風場的數值模式，並擴展CFD在進行植栽防風效益分析的運用範疇。繼而，再藉都市建築典型配置情況地面風場之模擬，評估排樹的減風功能與效益，進而歸納出植栽減風設計的一般性原則，供作爾後相關風力設計的重要參考。
植栽選擇上由常見都市植栽規劃樹種中，依據樹高H、樹寬W及樹冠形態分類並選擇3種常見樹種樹型進行研究，各樹種特徵如下表1。
表1. 樹種樹型特徵
在三個選定樹種相應減風效應的評估上，為了要尋求各樹種相應的樹冠風力參數(CDa值)，樹冠的風力參數是表徵樹枝/葉對來風阻擋或遮蔽程度的一個指標。在風場數值模擬中，本指標係置於動量方程式中，為阻力係數與單位體積之葉片面積之組合。
研究中以風洞模型試驗中模型樹後斷面風速剖面的量測結果為基準，並藉由風場模擬計算與試驗量測結果的比對，及量測點試驗值與同位置模擬結果間相應於最小相對誤差的情況決定出相應樹冠風力參數的最佳化結果。由分析得知，台灣欒樹、瓊崖海棠與阿勃勒的最佳樹冠風力參數(CDa值)分別為750、568與351。風洞試驗之示意圖如圖1，樹後yz截面之平均風速分布圖如表2。
圖1. 風洞試驗配置示意圖（x、y、z各代表順風向、橫風向及垂直向）
表2. 風洞試驗與數值模擬結果比較
待獲得了台灣欒樹、瓊崖海棠與阿勃勒的最佳化樹冠風力參數後，繼而運用數值模擬的方法針對實際(無縮尺)排樹的情況，進行風場預測與分析，系統化地檢討在不同樹幹與樹幹間距(S=1.2W、1.5W與1.8W)以及不同樹高(H=6m、9m與12m)的情況下之減風效應。本研究以行人舒適性減風效應為主，故以離地2公尺高處為基準，檢視此高度上風吹過排樹後隨著順風向距離增加時的風速變化，圖2為在有排樹植栽地況下之風場風速分布示意圖，虛線圓圈表示植栽位置。可見排樹間會因氣流擠壓效應造成風速略微提升；樹後則會因遮蔽效應產生低風速區域，而此處因風通過排樹而產生的低速區域即為本研究所探討對象。
圖2. 排樹植栽時離地2米高風速分布示意圖
表3為將3個樹種、3個樹間距與3個不同樹高所得到之風場結果沿y方向做平均風速，可得到不同x位置上離地2米高之平均風速U2，以U2與離地2米高來流初始風速(U2)0之比值表縱軸，樹後幾倍樹高處位置為橫軸，據以表現不同狀況下沿著排樹下游之平均風速變化。
表3. 樹後平均風速隨順風向距離變化(案例示意及符號定義詳參造圖1)
可知當排樹間距比減小或樹增高時，樹與樹之間氣流擠壓而產生加速的程度愈明顯，但自排樹下游約0.8H後離地面2公尺高風速的消減程度愈強，且樹後減風的範圍愈長。另一方面，儘管台灣欒樹、瓊崖海棠與阿勃勒在樹冠密度(分別為80%、70%與55%)與樹冠形狀上並不相同，但在對樹後橫斷面平均地面風速變化之影響上並不顯著(此乃因為結果是經過橫斷面平均而得的緣故)。當樹高為6m時，隨著樹間距比的減少(S/W=1.8至1.2)，排樹後最大之減風效果更為明顯(最小地面斷面平均風速由94%減至88%)。而在樹高為12m的情況，排樹間距愈小，最大之減風效果甚至可以達到約30%。
針對行人舒適度方面，本研究以一個位於台北市的建築區塊為範例，針對排樹植栽的減風效果，先以絕對評估法進行地面行人區域風場之檢討。接著，再採用風速發生機率評估法，根據現地16個風向來風時相應建築物附近行人高度地面風速的變化，進行強風情況下，植栽前後之行人舒適度評估，由表4可看出將植栽以矩形排列包圍建物後，不同風向對植栽範圍內低風速區域增加的影響。
表4. 植栽前後建物周邊區域風速分布
依Lawson與Penwarden建議之行人風場評估標準，將行人風場舒適度分為4個等級，並以排樹圍繞內的方形區域面積為評估基礎面積，分別檢視植栽前後各舒適度等級區域所占評估基礎面積百分比。由表5可知，適合長時間停留區域(舒適等級1，綠色區域，即環境風速低於3.4m/s的面積)所占評估基礎面積的比率由植栽前的30.3%增加至植栽後的69.1%，範圍增加1.28倍；適合站立(風速3.4~5.5m/s，橘色)及行走(風速5.5~8.0m/s，橘色)區域之面積占比亦隨之下降，顯見排樹植栽對建築物鄰近區域行人舒適度改善的成效卓著。
表5. 排樹範圍內植栽前後行人風場不同舒適度等級面積百分比差異
日後可依據所選定之目標植栽，對照表6找到樹型特徵較為相似的本案樹種，並參考表3之各樹種樹後風速變化評估預期降風效益，作為都市內植栽相關設計之參考。
表6. 台灣欒樹、瓊崖海棠阿勃勒及樹型相似台灣原生樹種
