對於已開發國家而言,傳統產業及高科技產業愈趨發達。但當產業擴張之際,污染物的排放問題卻由於地小人稠而日益嚴重。例如工廠廢氣排放,造成嚴重之空氣污染;焚化爐廢氣排放導致附近民眾激烈抗爭;甚至危險氣體意外排放造成人員之傷亡。因此,對於工廠興建前之污染物擴散濃度分佈評估,便需採用更準確之技術加以預測,以避免日後產生難以彌補之傷害。
自從1960年代以來,由於工程材料及施工方法的大幅進步,工程設計逐步走向質量輕,大跨度及超高的方向。因此,風荷重成為超高層建築、巨蛋型體育館、斜張橋等結構的主要載重。除此之外由於環保意識的覺醒,社會上對於生活品質的要求,使得工業廢氣的排放及都市中大型建築物造成環境微氣候的改變,亦成為工程界必須予以重視的課題。 本公司主要服務項目包括:
- 大氣汙染擴散問題研究及試驗
- 建築物主抗風系統設計風載重試驗
- 建築外部披覆物設計風壓試驗
- 環境風場試驗
- 橋梁氣動力穩定性試驗
- CFD計算流體力學模擬
結構設計所考慮之外力,對一般之建築物而言,地震力是主要對象。當建築物高度增加至某一範圍後,風力影響越趨嚴重,甚至成為主導結構設計的主要外力。目前預估大樓風載重受風影響程度的方法,通常可依據規範分析或風洞物理模擬試驗來取得資料。由於現代建築物的造型多變且會受周邊建築物的影響,但規範分析在實際建築物之應用上有其侷限性,使得依規範分析的風載重與實際狀況有差異。因此以風洞物理模擬實驗,製作縮尺模型實際模擬周圍環境及建築物外型,經量測分析取得風力載重是目前較為可信的方法。
位於颱風常經之路徑之區域,因屢受颱風的侵襲而發生災害。對於建築物而言,因風荷重造成建築結構性重大災害的機會雖然較少,但會造成帷幕牆及內部隔間的損害、居住上的不舒適性及環境上的衝擊。近年來之強烈颱風,亦造成部份大樓或旅館窗戶損壞或破裂之情況,並影響到屋主及附近民眾的安全,直接或間接地降低該建築物的使用功能,所以準確的預測大樓外牆所受風壓是不可或缺的。而在預測高層建築外牆設計風壓時,風洞試驗是目前較有效且準確的方法。
興建一座高層建築時,建築物本身對四周環境風場的舒適性問題也需要一併加以注意。例如因各高層建築之間所形成的渠道效應、渦漩及下沖等現象,產生過快的風速及惱人的大樓風,造成人們行走或是活動的不便,都會直接或間接地降低該建築物的使用功能。興建高層建築除了需要滿足自身的安全性與舒適性的要求之外,同時要避免對鄰近的設施,如人行道、公園、開放式廣場等造成風場環境的衝擊。為避免新建大樓周圍環境風場的改變而造成的屋主和居民的糾紛,也為提高人民生活品質,先進國家紛紛立法來強制要求超高樓建築前,需先經過一連串周圍風場的環境影響評估,作為高樓興建與否乃至於社區及旅遊休閒區整體開發的決策依據。
橋梁之風洞試驗大致上分為全橋模型試驗(Full Model)與斷面模型試驗(Section Model)兩類。前者是對原型橋橋梁結構特性儘可能做完全之縮尺模擬,直接以實驗求取橋梁顫振(flutter)臨界風速及其他相關動態反應;後者以橋梁主斷面之二維模型,在均勻流場中量測橋梁斷面之風力係數與顫振導數(flutter derivative),再透過數值方法計算顫振臨界風速及其它動態反應。此二種試驗已能涵蓋大部分長跨徑橋梁耐風試驗之需求。
計算流體力學(computational fluid dynamics)是藉由電腦來模擬流體運動過程的一門學問,其內容主要是流體力學、數學、數值方法及電腦科技等的整合,而應用範圍也非常廣,航太、汽車、土木、機械、大氣與海洋等均涵蓋在內,計算風工程主要應用於:都市複雜地形行人風場評估、空氣污染物擴散預測 、室內空氣品質評估、火災模擬分析等。模擬工具則採用學術界經常使用,且經多方驗證其準確度的開放原始碼軟體OPENFOAM來進行模擬。