中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

一、研究緣起
在台灣炎熱高濕且都市密集的背景下，都市高溫化所造成的熱壓力不僅影響環境生態及居民健康，外氣溫度上升也導致空調等電器開啟及運轉時間增加，造成能源耗用及大量碳排放問題。台灣氣候變遷科學報告結果(2011)指出，1911 年至2009 年期間，每10 年平均溫度上升1.4℃，近幾十年建的全球氣候變遷以及高溫化的問題已是刻不容緩。國內外的研究顯示，都市中若能有良好的通風條件，可引進新鮮及涼爽的空氣，減緩都市熱島現象，降溫藉以提高行人熱舒適性，並有助於建築空調耗能的降低及戶外空氣品質的提昇，為低碳與健康城市的重要策略。
二、研究方法及過程
本研究針對示範地點進行都市戶外通風政策推動研議與效益分析，藉以應用研究結果套用至都市規畫設計之建議以及包含由都市以及建築兩方面法規及限制之擬訂，藉以解決都市中微氣候以及公共衛生等環境議題，利用各級測站的風環境氣象資料，配合衛星影像、數值地表模型、土地利用/土地覆蓋資訊及利用效益分析之方式，了解不通的都市風環境狀況與多種的都市因子如多時段的風速與溫度關聯、不同氣候模式下風環境與高溫及與能源耗用關聯與預估模式，利用實際數值效益成果呈現方式將氣候之現實狀況可以被理解，並藉此降低都市微氣候的壓力與負荷。
三、重要發現
本研究計畫透過對台北市風環境之評估了解都市風環境狀況與多種的都市因子如多時段的風速與溫度與能源耗用之關聯，藉此提供不具氣候專業背景之都市規劃人員一個可快速且輕易瞭解之都市風熱環境氣候平台。於通風效益分析結果顯示，風速對於空氣溫度以及生理等效溫度皆為負相關，意即風速越高將會造成溫度下降之趨勢，而對於能源則發現，在風速較低的密集高層建築區域，因為粗糙度提高關係而使風速減弱，其出現高能源使用之可能性將會提高。於法令部份，本研究整理盤點可提供相關策略之政府相關部門進行管制研擬，藉由基地通風率以及對基地內建築棟距地管制，利用不同百分比地基地通風率進行敏感度分析以提供後續建築規劃之發展。
四、主要建議事項
[建議一]
短期建議-各縣市將都市通風概念如基地通風率與棟距管制等，納入都市更新規範中，藉由設定門檻值篩選需評估之項目以及相關獎勵辦法制定，提高應用可能性。
主辦機關：各縣市都市發展局
協辦機關：內政部建築研究所
本研究計畫藉由地表數值模型與衛星資訊取得都市中之建築物高度以及面積，並利用流體力學軟體模擬不同通風與棟距之情境風速，將可了解不同地建築布局對風環境之影響。 短期內將可利用本方法應用至不同縣市之都市更新規範中，因都市更新規範並不需要透過需要較長期程之討論及宣告期來發布修法或立法等，且較能符合在地土地特徵及需求，透過法規地訂立，除可增益都市風環境之通風效果亦可減緩氣候變遷對都市的影響。
[建議二]
中期建議-各縣市於各都市計畫區劃設風速敏感區以及風廊分布，以及制訂需要納入都市規劃設計之規範。
主辦機關：內政部營建署
協辦機關：各縣市都市發展局、建設處、工務局
本研究於中期建議分為三級，第一級為應於細部計畫書中放入風廊圖，並提及風環境的應導入使用分區及強度，及此風廊對於未來的影響，以揭示風廊的重要性。於第二級則應於細部計畫書中明定風廊經過基地，需進行風環境之評估並符合規範，如二維棟距及三維基地通風率。而第三級則應於細部計畫書中明定全區需進行風環境之管制，風廊經過處並加強管制。
 [建議三]
長期建議-開放地表數值模型資料，並製作不同時間之全國都市風環境分布地圖，並將低風速區納入國土計畫中考量，以朝向都市降溫及永續發展。
主辦機關：內政部國土測繪中心、內政部營建署
協辦機關：內政部建築研究所
本研究利用數值地形模型及風速指數折減公式，取得快速可應用至不同地區之地表風速預估模式，本研究建議後續可將都市風環境之研究成果應用於可能造成之環境議題進行即時可視化的評估與呈現。本研究亦建議內政部營建署明確制定風環境於都市永續發展中所需考量之項目使都市規劃人員方便操作，同時建議於國土計畫中加入考慮氣候現況之配置情形與對環境之敏感程度分別訂定不同區域之開發限制。

In view of the global climate warming and the urban heat island effect and other climate change issues have become an important issue in the face of development and urbanization, this study will promote urban outdoor ventilation policy promotion research and benefit analysis for demonstration sites, so that application research The results are applied to the urban planning design proposal and include the formulation of urban and architectural regulations and restrictions to solve the urban micro-climate and public health and other environmental issues, and use the benefit analysis method to understand the impaired urban wind environment.
Correlation with a variety of urban factors such as multi-period wind speed and temperature, wind environment and high temperature in different climate models, and energy consumption correlation and prediction mode, using the actual numerical benefit results presentation method to understand the reality of the climate, and In order to reduce the pressure and load of urban microclimate, this study will select the demonstration area as the research scope, and use the wind environment meteorological data of each station to cooperate with satellite imagery, numerical surface model, land use/land cover information.
Complete the following research contents and projects within the scope: 1. Establish low-speed high-temperature potential area maps, analyze the potential impact of current conditions on energy-saving and carbon-reducing comfort in the demonstration area, and evaluate the possible quantitative benefits after improvement. 2. Collect existing regulations and controls for domestic and international ventilation strategies,and take stock of the departments and mechanisms that may be promoted by central and local governments in Taiwan. 3. Design a metropolitan ventilation environment sensitive area in the demonstration area and propose a strategy for the corresponding central and local method control.
The results of the scientific report on climate change in Taiwan (2011) also pointed out that every 10 years from 1911 to 2009 The average temperature has risen by 1.4 °C, and the problem of global climate change and high temperature built in recent decades is an urgent task.
Studies have shown that if there are good ventilation conditions in the city, fresh and cool air can be introduced to slow down the urban heat island phenomenon, cooling can improve pedestrian thermal comfort, and contribute to the reduction of building air conditioning energy consumption and outdoor air. Quality improvement is an important strategy for low carbon and healthy cities.
This study will complete the urban wind environment distribution map and propose suggestions for follow-up urban planning through different wind environment estimation and measurement methods to improve the urban climate environment.
The objectives include:
1.Complete the wind speed and direction in the demonstration area in different months and days and nights. Characteristics and problems, and their analysis of the benefits of energy saving and cooling.
2.Analyze the development process of the foreign ventilation strategy, and apply it to the feasible path under the geographical and climatic characteristics of Taiwan and the legal framework, and respond to the climate change adaptation issue of the national land plan.
3.Establish information on the ventilation environment in the demonstration area for the development of the objective principles of the urban planning law, the process of land use control, and the production of the principles of urban design review.