58. 風為什麼能吹倒房屋?

空氣對地球表面的相對運動稱為風。易言之,空氣水平流動的結果就是風。一個物體移動的時候就會產生力量,動得愈快力量愈大。比如說:一輛汽車慢慢的向一堵牆駛去,也許不能把牆撞倒,但如以很快的速度駛去,就可以把牆撞倒。同樣的道理,空氣雖然很輕,但如果速度非常快,也可發生很大的力量,吹倒房屋、把樹拔起。根據計算的結果,大約是:


  • 風速每秒20公尺時,每平方公尺的面積上,受有50公斤壓力。
  • 風速每秒30公尺時,每平方公尺的面積上,受有110公斤壓力。
  • 風速每秒40公尺時,每平方公尺的面積上,受有190公斤壓力。
  • 風速每秒50公尺時,每平方公尺的面積上,受有300公斤壓力。

颱風的風速常在每秒40公尺左右,也就是在每平方公尺的面積上,造成約190公斤的壓力,當然比較簡陋的房屋就會被吹倒了。

茲將風級、風速與風壓的換算列表如表8。

表8 風級、風速與風壓換算表

風級 風速(公尺/秒) 風壓(公斤重/平方公尺)
0 0. 至 0.2 0
1 0.3至 1.5 小於1
2 1.6至 3.3 1
3 3.4至 5.4 1至 3
4 5.5至 7.9 3至 7
5 8.0至10.7 7至 14
6 10.8至13.8 14至 23
7 13.9至17.1 23至 35
8 17.2至20.7 35至 52
9 20.8至24.4 52至 72
10 24.5至28.4 72至 97
11 28.5至32.6 97至128
12 32.7至36.9 128至164
13 37.0至41.4 164至206
14 41.5至46.1 206至256
15 46.2至50.9 256至312
16 51.0至56.0 312至377
17 56.1至61.2 377至449
大於17 大於61.2 大於449

註 1:本表所列風級相當風速是指 10 分鐘內平均風速

註 2:風壓計算方式說明:風壓≒0.0611*(V*C)*(V*C),V 為平均風速,C 值會依影響風速的因子而有相當的差異,本換算表係使用1.4。建議民眾參考內政部營建署 103 年公告之「建築物耐風設計規範 及 解 說 」 中 有 關 風 壓 的 計 算 方 式 (http://www.cpami.gov.tw/chinese/index.php?option=com_content&view=article&id=10479&Itemid=57)

註 3:風壓單位說明:壓力係在單位面積上所承受之重量,其單位為帕(Pascal)或牛頓(N)/平方公尺,1牛頓等於 1 公斤質量之物體產生 1 公尺平方秒之加速度時承受之力。建議民眾參考國家度量衡標準 實 驗 室 有 關 於 「 力 」 的 單 位 換 算 說 明(https://www.nml.org.tw/unit-conversion/7.html)