壹、前言
隨著營建技術的進步，臺灣在地狹人稠的情況下，國內高層建築大量出現，受風作用影響是相當重要因素。同時臺灣地理位置處於颱風常常侵擾地帶，每當夏秋之際，颱風肆虐頻繁，同時伴隨著強風豪雨。此時，在高樓層門窗或帷幕牆這些構件之抗風及水密對於居住品質就相當重要，故近代高層建築物將風雨試驗視為外牆設計一環。
本所風雨實驗室主要是針對帷幕牆及門窗對其性能進行測試，其相關軟硬體設備，在操作之便利性或測試之準確性、功能性，皆合乎規範要求，並通過TAF相關認證；風洞實驗室主要設備為建築風洞，以提供建築物縮尺模型風洞試驗資料，讓設計建物時對風影響有足以參考之數據。此外在風洞性能範圍內，亦會進行雨傘、天線三角架及皮拖管式風速計等產品做流體力學性質量測。
貳、風雨風洞實驗室104年檢測業務
一、風雨實驗
帷幕牆風雨試驗檢測依據CNS 14280(2006)「帷幕牆及其附屬門、窗物理性能試驗總則」要求進行試驗，試驗項目共有5項；門窗風雨試驗項目依CNS 11524(2006)門窗性能試驗法通則共有3項。帷幕牆及門窗測試皆由廠商送樣安裝，施作前會由本所派員進行尺寸量測及拍照紀錄，再由實驗室依照規範程序進行測試(如圖1及圖2)。
圖1.帷幕牆風雨試驗動態水密性能測試
圖2.門窗風雨試驗現況
本所風雨風洞實驗室104年度1月至12月帷幕牆風雨試驗服務案件數為5件，門窗風雨試驗為32件，試驗結果如表1。
表1 104年度帷幕牆及門窗風雨試驗檢測結果
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有無TAF標誌
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帷幕牆風雨試驗
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門窗風雨試驗
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有TAF標誌
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5件
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通過
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不通過
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28件
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2件
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無TAF標誌
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0件
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通過
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不通過
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2件
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0件
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二、風洞實驗
建築物風洞試驗利用縮尺模型進行試驗量得數據後，由實驗之風速及風壓換算建物當地氣象站之50年期回歸風速或廠商要求風速及風壓，設計人員將據此進行結構分析設計(如圖3)。104年建築物風洞試驗進行了2件風壓量測，一件案場位於台中市龍井區，另一件則位於花蓮，兩案件平均正風壓皆在2,900pa以下，最大極值正風壓約為5,000pa，整體風壓擾動大小不超過1,300pa。另外環境風場測試案亦有1案，案場位於新北市中和區，經由實驗後發現於大樓興建後地表風速會略有增加，整體評估仍屬於舒適範圍。此外亦進行了2件天線三角架抗風試驗。
圖3.縮尺建築模型風洞試驗
參、實驗結果檢討分析
門窗風雨試驗水密項目結果雖發現滲漏多發生在樘內，且並無溢出樘外，在測試判定上仍符合規範標準，其膠條優劣與填縫施工水準差異為主要影響試驗結果之因素。抗風壓判定標準與玻璃厚度有關，當厚度在6.8mm以下變形量需低於1/100，超過前述厚度則變形量不得超過1/125，其中疊合料、中柱及橫檔，其長度對門窗變形試驗結果影響較大。帷幕牆抗風壓試驗之直接影響因素，主要有設計風壓及直料與橫料等鋁材，而風壓可以17級風速為設計基準，設計風壓強度越高，試體材料強度也必須提升，而材料費用勢必也會相對花費較多。
建築物風洞試驗有3個試驗項目為環境風場、外表披覆物風壓及結構風載重的量測，業者進行風洞試驗之建築物主因如下：1.外型特殊（如台中市龍井區中龍集料倉）、2.樓層高度超過100公尺、3.周圍環境相對特殊（花蓮煤倉），故基地選址及結構設計是業者進行風洞試驗重要考量，而縮尺模型比例與製作精細度及周遭量體範圍是風洞試驗結果影響因素。
肆、結語
近年來建築技術進步與國人對居住品質要求，門窗或帷幕牆廠商藉由風雨試驗為驗證本身產品能力，而建築風洞試驗件數也較往年增加。本實驗室成員試驗經驗豐富，對於風雨及風洞試驗結果可符合公正客觀要求，且104年度實驗室取得TAF增項認可「建築結構風載重試驗」項目，對於國內建築耐風設計與居住舒適性提升有很大幫助。