moea_joint
111年
[建築] 建築結構、構造與施工、建築環境控制
第 6 題
風速之垂直分布依 $\frac{V_z}{V_{10}} = \left(\frac{Z}{10}\right)^{\alpha}, 0 \leq z \leq z_g$ 公式計算之，其中符號「$z_g$」代表之意義為何？
- A 地況種類
- B 高度風速
- C 梯度風速
- D 梯度高度
思路引導 VIP
請觀察公式後方的條件範圍 $0 \le z \le z_g$。如果我們已知 $z$ 代表的是距離地面的「高度」（垂直距離），那麼作為 $z$ 的取值上限，$z_g$ 在邏輯上應該代表一種「速度」還是一種「位置」呢？
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邊界層風速的垂直分布
太棒了！你精確地判斷出公式中符號的物理意義。這道題目考察的是建築結構中關於風載重的基本定義。在風力工程中，受地表粗糙度（摩擦力）的影響，風速會隨著高度增加而變快，這種現象稱為風速的垂直分布。公式中 $V_z$ 是隨高度 $z$ 變化的速度，而 $V_{10}$ 則是基準高度（通常為 10 公尺）的風速。 當我們觀察限制條件 $0 \leq z \leq z_g$ 時，可以發現 $z_g$ 是高度 $z$ 的上限值。在物理意義上，當高度達到 $z_g$（梯度高度，Gradient Height） 時，大氣流動將不再受到地表摩擦力的影響，風速趨於穩定（即達到梯度風速）。這題的鑑別度在於區分「高度」與「速度」的符號，只要注意到 $z$ 在公式中代表長度單位（高度），就能輕鬆鎖定正確答案。這屬於結構與環境控制科目的基礎分，掌握這些定義對後續計算風壓非常有幫助！