隨著經濟的發展建築物型逐漸巨型化與高層化，過去數十年有許多高層建築物引致的行人強風造成意外傷亡案例，例如美國與英國均曾發生行人被建築物附近 強風吹襲而跌倒受傷，甚至美國在1972年有兩位老婦人在高樓附近區域被強風吹倒受傷致死，在國內則有台北市羅斯福路台電大樓附近發生掀裙風問題。為求開發案的成功與完美，業主、開發商及建築師均盼能在開放空間、行人徒步區提供舒適、安全的活動環境，對於建築物含基地周圍在興建前自概念、規劃、設計階段即先預估建築物四周及建築群間的風場、氣流狀況，並進一步提出較佳之設計方案來予以改善控制。因此，一些先進國家包括台灣在內也紛紛立法來要求作風場的環境影響評估。行人風場評估標準在歐美各國及大都市運用已久，相關都市開發單位及建築業者皆依循此進行設計考量，國內亦有進行行人風場評估建築之相關規定。
環保署於民國86年12月31日發佈之「開發行為環境影響評估作業準則」，其中第22條、第42條及台北市「綜合設計公共開放空間設置及管理維護要點」第7條均規定高層建築物所可能產生的風場應加以評估並提出適當的改善策略。另「開發行為應實施環境影響評估細目及範圍認定標準」第26條亦規定高樓建築有下列情形之一者應實施環評：「一、住宅大樓，其樓層30層以上或樓高100公尺以上。二、辦公、商業或綜合性大樓，其樓層20層以上或高度70公尺」。前述相關規定，顯示我國對行人風場之重視，然而目前評估行人風場的方法有二，一為數值模擬，另一則是風洞試驗，風洞試驗為目前各界公認較為可行的評估方法，其仍是製作建築物及其週遭建築物的縮尺模型，在風洞中模擬其風場，並配合基地的風速風向資料進行的完整的風場評估。
行人風場的評估應當建立在兩個要件之下：適當的行人舒適性風速分級標準，與各級風速標準的容許發生頻率。行人舒適性風速分級標準在使用時，因設施性質或地域而異。簡言之，人行道的主要活動是步行，開放空間則會有靜坐休憩，二者活動性質不同，評估標準自然有異。第二項的容許發生頻率在計算時，則須考慮到不同風向作用時的地面風速差異，以及各風向本身的風速機率特性。因此在從事風洞模型試驗以評估環境風場時，除了需要在適當的模擬相似律之下，進行多個風向角的地面人行高度風速量測之外，實驗所得數據必須結合建築物所在地氣象資料中之風向風速頻率，計算各風速分級標準之綜合發生頻率，進而評估各測點之舒適性。詳細流程如圖1所示。
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圖1.行人風場風洞試驗評估流程
開始風洞試驗首要決定好縮尺及模擬的範圍，並且模擬現地正確的流場特性，除此之外，基地模型的製作力求與現地符合(包括鄰近建築物的外型、樓層數模擬製作等)。另在評估主建物附近行人風場的特性時，對於測點的選定、分佈基本上根據人員的各種需求性來作選擇。評估流程詳細說明如下：
(一).來流特性
以臺灣而言，大部份的都市均可以中度開發區域(B地況)模擬，其平均風速剖面採取指數律α=0.25模式，Zδ約為400m。以此依據，可得到在風洞內所模擬之邊界層縮尺應該在1/250。風洞實驗室內使用錐形擾流板和配套之粗糙元組合，在風洞之測試段內建立與現場情況相當之等比例縮尺大氣邊界層來流。圖2分別顯示本所風洞實驗室內順風方向之平均流速及紊流強度隨高度變化之剖面曲線。其中，地表最大紊流強度約27%，建築等高位置處紊流強度約20%。進行風洞實驗時為了能使縮尺模型的風速量測能適當地用於實際風場，所量測的各個地表風速必須對一穩定的參考風速作無因次化，一般都會選取模型上游大氣邊界層高度δ(160公分)的量測風速作為參考風速。
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(a)平均速度
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(b)紊流強度
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圖2.B地況平均風速剖
(二).地形地貌及建築物之模擬
行人風場評估之風洞試驗，市街及建築物之模擬範圍是以基地主建築物為中心，在半徑400m內之鄰近建築物全依縮尺比例製成模型置於風洞試驗段之轉盤上。模型製作是根據主要建築基地及附近區域的建築物分佈圖、鄰近建築物的樓層數以及空地分佈，進行正確的舖設。其中針對主建築物(擬興建之建築物)的模型製作，需考慮建築細部的造型。至於模擬範圍內的其他建築物則大致模擬其形狀及高度，不考慮造型上的細節變化。一般採用壓克力板做為主建築物之模型材料，而周圍建築物模型材料則主要為保麗龍及高強度紙板。模擬情況如圖3所示。
(三).測點選定
風洞試驗受量測儀器與時間人員的限制，無法全面量測模擬範圍內所有位置之風速，須選擇具有代表性及重要的點位進行風速，以檢視其舒適性與安全性。評估點應選擇在基地四周可能發生強風之處及行人常出沒的地方，可藉由煙流觀察(或CFD模擬)及學理判斷。評估點數目視基地大小而定，大多介於20-40點。
(四).試驗量測項目
本案針對興建大樓周圍的行人高度風場環境進行模型試驗。風洞模型試驗主要可分為大樓興建前及完成後兩個部分。兩部分之實驗，風向角的選取均自正北開始，每10度量測一次共取36個風向角。所有地表量測風速均對設置於上游邊界層高度的風速量測值作無因次化。如此各組實驗所得之Ui/UR，i=1~36，方可配合建築物所在地之最近氣象站的風速風向資料進行後續的評估工作。
(五).各級風速標準發生機率及評估方法
行人風環境評估乃根據風洞試驗的量測值，配合標的物所在地氣象局實場的氣象資料，計算各測點不同風速之發生機率，並依據舒適性評估準則，而得到行風場環境評結果。
執行試驗前，首先需整理氣象局實場的氣象資料，將各風向的氣象資料進行迴歸分析，利用迴歸出來的機率密度函數作為評估所採用的資料。一般常用來描述風速風向發生機率的函數是Weibull distribution(偉伯分佈函數)。
本研究結合本所風洞實驗室所得各風向角數據，以無因次化風速為基礎，配合氣象局風向風速資料計算各級風速發生頻率，並進行舒適度評估。本案分析流程大致如下：
- 風洞實驗室所量測到各風向測點風速除以邊界層厚度處風速，使其成為無因次化風速。
- 利用無因次化風速和實際風場成比例的關係求得邊界層高度的評估風速。
- 將邊界層高度的評估風速代入各風向風速機率函數，求得各風向測點發生機率。
- 最後將各風向測點發生機率分別累加，則各測點發生機率為所求。
前述方法為目前高層建築物行人風場風洞試驗之簡要流程，該評估工作在我國已行之有年，但卻未見相對應之評估規範與判斷標準，縱使完成風洞試驗，送到都市設計審議委員會審議，對行人風場評估亦無一致的審議標準。法令規定卻僅於「建築物規模達到某程度，應執行相關評估工作，並擬定改善策略」。為了建構完備的行人風場評估規定，建議相關單位應儘速研擬風洞試驗規範與行人風場判斷標準，以資各界遵循。
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圖3.行人風場風洞試驗模擬情況