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建築研究簡訊第91期

  • 日期:105-02-17
業務報導許敬昀
新版建築物耐風設計規範增修項目簡介

壹、前言

建築技術規則建築構造編風力修訂條文暨建築物耐風設計規範自96年1月1日起施行,其內容係綜合美國ASCE7-02及日本AIJ-96之規定研訂而成,但美國ASCE主要針對較為低矮建築物,而日本AIJ建築物高寬比與風場特性,均與我國差異甚大,且該規範自民國96年施行以來未曾修訂。

鑑於臺灣位處太平洋颱風盛行帶,每年6至9月常受颱風侵襲,近年來更受聖嬰現象影響,颱風生成數量和強度逐年提升,對於建築物的危害也日益增加,再者,風工程領域近來研究發展迅速,國際相關規範均已再行修訂,高層建物陸續出現、輕質構架建築物及帷幕牆等建築披覆物應用越加普遍,建築物形式更趨複雜且多樣化。

因此,為使我國建築物耐風設計規範與國際接軌並切合我國使用需求,本所於101年組成「建築物耐風設計規範及解說」專家審議小組進行修訂研究,並於103年間歷經11次會議後完成修訂,新版建築物耐風設計規範已於民國103年6月12日修正頒布,並於104年1月1日起施行。

貳、規範修訂項目

本次修訂內容將簡化建築物風力計算式並擴大適用條件、增補風壓與風力係數、修訂最高居住樓層側向加速度計算式與舒適度評估原則及增訂高度小於18公尺之低層建築物設計風力計算式等,以下簡述主要修改及增訂項目:

一、設計風力計算式

於民國97年、101年本所經由文獻資料與風洞氣動力模型實驗,探討非封閉式建築物受風行為與內風壓變化的特徵,研擬非封閉式建築物風載重評估模式,並針對低層建築物附屬設施如雨庇、遮陽、太陽熱能系統等和以附掛方式安裝於建築物外殼之耐風性能研究成果,於規範中增訂開放式建築物特徵面積、低矮建築物設計風力、屋頂突出物及剛性樓板建築物之風力說明及計算式。

二、陣風反應因子

修改普通建築物陣風反應因子保守值為1.88,並增訂普通建築物陣風反應因子列表、柔性建築物之共振反應因子簡化計算式與建築物自然頻率及阻尼比之建議。

三、橫風與扭轉向之風力

於民國96年本所針對高層建築橫風向與扭轉向之設計風力頻譜研究,建立本土之風力風壓資料庫,修改規範橫風向風力計算式無因次化風速適用範圍、橫風向尖峰因子 計算式和高度z處扭轉向風力 適用範圍及扭轉向尖峰因子 計算式與決定橫風向頻譜值 計算式;增訂近似規則矩形、圓柱體建築物於 時橫風與扭轉向風力計算式。

四、低矮建築物設計風力計算式簡化

本所於民國98年針對台灣建築條件與環境,研擬順風向、橫風向與扭轉向風力簡化計算法,於規範中新增低矮建築物設計風力計算式小節,針對高度18m以下,高寬比小於3、深寬比介於0.2至5間之低矮建築風力計算提供簡化公式。

五、建築物層間變位角與最高居室樓層側向加速度之控制

新增可免除最高居室樓層角隅振動尖峰加速度值之檢核條件,及修訂半年回歸期風速頻譜應考慮共振部份位移反應,計算建築物最高居室樓層形心位置順風向、橫風向及扭轉向最大加速度。

參、結語

本次規範修訂強化國內建築物耐風設計之可靠度,並簡化舊規範中過於繁複之計算式,降低相關從業技師與建築師操作上之疑慮。

關於規範修訂研究為本所職責之一,其研究方向包含風場特性之調查、設計風力之研究及構造物耐風設計之探討,本所將持續藉由風洞實驗技術與環境風工程之相關研究,以本土化與國際化的方向修訂建築物耐風設計規範,提供國人更安全與舒適的居住環境。