中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

隨著再生能源太陽光電系統設置量持續攀升，系統安全與發電長期穩定將是未來主要關心的重點項目。然而台灣地處颱風頻繁運動的區域，造成許多太陽光電系統損壞，前期112年研究中已針對棚架式地面型與屋頂型光電構架耐風分析進行初步分析與實驗驗證比對，今(113)年將增加建築屋頂型光電構架抗風技術與風場風速驗證進行探究，並納入日本AIJ 風洞環境風場實驗數據。

目前已完成AIJ環境風場實驗數據與分析結果驗證2案例，包含街道上的高層建築物模型 (AIJ CASE_D)與新瀉市內建築物密集地區(AIJ CASE_E)。在實驗平均風速與分析模擬的比對上，不管風向如何，在迎風面上的測點，CFD分析值確有略高於實驗值的傾向；而在分離與尾流區之測點風速，分析值則偏低。紊流模式的解析方法上，本研究採用k-ω與k-ε紊流混合模型，網格劃分全採用四面體元素；而文獻[19]係採用Realizable k-ε紊流模型，地表邊界處採用柱體元素，其餘亦為四面體元素。雖然解析方法不同，但無論在標準誤差或相關係數上，兩種分析方法所得之測點風速趨勢相似。初步驗證比對後發現環境風場分析模擬結果與風洞實驗數據間合理驗證範圍，需達相關係數0.7以上且標準誤差0.2以下，本次2分析案例結果皆可符合。另經以低矮3樓透天厝建築為本體，於屋頂上設置棚架型光電構架，模擬分析光電構架外伸與否，發現其風力係數確會有所增大。因此在設計上，對於延伸牆外1m之屋頂棚架式光電構架所受風力，應須加以考量上升與尾流分離效應造成的風力差異以免低估。