什麼是風荷載?
風荷載指的是流動的空氣作用在結構物或表面上的力。工程師會根據它來設計樑柱、緊固件、招牌、太陽能板、圍籬與帷幕牆,確保這些構件在颱風或強風中也能承受得住。本計算器採用動態風壓的阻力方程式來求出總水平作用力;此公式不受單位限制,只要使用 SI(國際單位制)輸入值,全球皆可通用。
如何使用本計算器
輸入設計風速(公尺/秒)、迎風面的投影面積(平方公尺)、對應形狀的阻力係數,以及空氣密度(在海平面、15 °C 時約為 1.225 kg/m³)。計算器會回傳以牛頓(N)與千牛頓(kN)表示的作用力,並一併顯示以帕斯卡(Pa)表示的動態風壓。
公式說明
風力的公式為
F = ((1) ÷ (2)) · \rho · v^{2} · C_d · A
其中 \rho 為空氣密度、v 為風速、C_d 為阻力係數、A 為投影面積。式中的 ((1) ÷ (2))·\rho· v^{2} 即為停滯(動態)壓力;乘上 C_d 反映形狀的影響,再乘以 A 則換算到實際受風面積。常見的 C_d 數值:平板或牆面約 1.2、細長型結構構件約 2.0、圓弧形約 0.5~1.0。在美制單位中,此式常以 q = 0.00256 · V^{2} psf 來近似,其中 V 以英里/小時(mph)為單位。
計算範例
一面 10 m² 的牆迎著 30 m/s 的陣風,C_d = 1.2,\rho = 1.225 kg/m³。風壓
q = 0.5 × 1.225 × 30^{2} × 1.2 = 661.5 Pa
作用力 F = 661.5 × 10 = 6,615 N ≈ 6.62 kN
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
該使用哪個空氣密度?
海平面處可採用 1.225 kg/m³;在高海拔或高溫環境下則應酌量調低。
什麼是投影面積?
就是順著風向看過去時,物體所呈現的表面面積——也就是它在風中投下的「影子」。
這算是建築法規的設計值嗎?
不是。本工具僅提供物理估算。各地法規(如美國的 ASCE 7、歐盟的 Eurocode 1)在申請建照時,還會加入陣風、暴露程度與重要性等係數;台灣則須依據《建築物耐風設計規範》辦理,請以當地規定為準。