🏗️ 專題深度報告：乙種圍籬全網在強風地區的應用、設計與工程安全分析

摘要 (Abstract)

本報告旨在深入探討建築工程領域中，乙種圍籬（全網型）在面臨高風壓挑戰地區的設計、材料選擇、施工技術與結構安全策略。乙種圍籬因其輕量化、透視性高的特性，在一般市區施工中廣泛應用。然而，在海岸線、山區、高樓層工地或季節性強風地區，其抗風性能成為結構安全的核心問題。本文將依據現行法規，從風載重計算、基礎穩定性、網目透風率等關鍵維度，分析如何確保乙種圍籬全網結構在極端風況下的穩定性與耐久性，並提供具體的工程實務建議，以供建築與土木工程專業人員參考。

📜 報告大綱 (Structure Outline)

章節編號

章節標題

核心內容要點

預計篇幅佔比

I

引言：強風地區圍籬安全性的挑戰

1. 乙種圍籬的定義、法規依據（參考營建署或當地規範）。 2. 探討強風地區的特性（如：峽谷效應、海岸風、颱風季節）。 3. 乙種圍籬全網與密閉型圍籬（甲種）的風載重差異比較。 4. 提出核心問題：如何設計全網圍籬以抵抗高風壓？

II

風載重與結構工程原理

1. 風載重（Wind Load）計算基礎： $P = 0.5 \cdot \rho \cdot V^2 \cdot C_d \cdot A$ (風壓、空氣密度、風速、風阻係數、受風面積)。 2. 風阻係數 $(C_d)$ 的調整： 針對全網型圍籬（高透風率）的特殊考量。 3. 陣風與脈衝效應： 強風地區必須考慮陣風的瞬間高載重。 4. 結構支撐體系分析： 支柱、斜撐、地錨點的受力模型。

III

乙種圍籬全網的選材與設計優化

1. 網材選擇： 尼龍網、PE網、金屬網等材質的抗UV與抗拉強度比較。 2. 透風率（Porosity）的決定： 如何在安全與功能（防護、防墜）間取得平衡。 3. 結構主框架： 鋼材（如SS400或更高強度）的規格（如：$\Phi 48.6mm$ 鋼管）與防鏽處理（熱浸鍍鋅）。 4. 標準單元設計： 縮短支柱間距（$\text{L}$ 值）的抗風優化設計。

IV

強風地區的基礎與穩固工程

1. 基礎類型分析： A. 重力式基礎（水泥塊、沙袋）的配重計算。 B. 地錨式基礎（H型樁、螺旋地錨）的適用性與拔出阻力計算。 2. 斜撐與背拉的配置： 設置角度、數量與間距的規範。 3. 連接件（C-Clamp、螺栓）的強度： 確保連接強度高於網材或支柱的屈服強度。 4. 高空作業區的額外強化措施。

V

施工、檢核與維護的實務要點

1. 施工前準備： 風速測量與環境評估。 2. 安裝順序： 確保支柱垂直度與基礎固定的優先性。 3. 定期檢查機制： 強風後、颱風警報前的重點檢查項目（鬆脫、變形）。 4. 緊急應變計畫： 極端風況下的降載措施（如：局部拆除網面）。

VI

結論與未來展望

1. 總結強風地區乙種圍籬設計的核心原則。 2. 倡議導入更精確的CFD（計算流體力學）模擬。 3. 提升工程安全意識與法規標準。

📝 文章正文

I. 引言：強風地區圍籬安全性的挑戰

在現代都市建築工程中，工地圍籬不僅是區隔施工區域與公眾空間的界線，更肩負著安全防護、環境整理與視覺美觀的多重職責。依據多數國家或地區的建築或職業安全衛生法規，工地圍籬通常根據其功能和結構分為甲、乙兩類，其中乙種圍籬全網（Type B Full-Mesh Fencing），主要特徵是採用具有一定透光性和透風性的網狀材料覆蓋，常作為次要防護或高層施作區的邊界防墜用途。

然而，當施工地點位於強風高危險區時（例如：臨海港灣、山區稜線、都會區高樓層頂部或每年受颱風影響的地區），乙種圍籬的結構設計便迎來了嚴峻的挑戰。雖然全網型設計相比密閉的甲種圍籬（如彩鋼板或PP板）擁有較低的風阻係數 $(C_d)$，但其網材本身仍會對氣流產生一定的阻滯作用，在強風或陣風的持續作用下，若基礎和支撐系統設計不足，極易發生傾倒、變形乃至結構破壞的重大安全事故。

因此，本報告的核心宗旨是，從工程力學角度出發，探討如何將風載重分析與結構優化設計相結合，確保乙種圍籬全網能在風大地區安全、穩定、可靠地履行其工地安全職責。

II. 風載重與結構工程原理：抗風設計的基礎

確保乙種圍籬在強風地區的安全性，首要之務是精確地評估其將承受的風載重。風壓是一種動態且複雜的外部載重，其大小與風速的平方成正比，這意味著風速的微小增加會導致壓力的大幅躍升。

2.1 風載重（Wind Load）計算基礎

風壓 $P$ (以 $\text{N/m}^2$ 或 $\text{kgf/m}^2$ 表示) 的基本計算公式為：

$$P = 0.5 \cdot \rho \cdot V^2 \cdot C_d \cdot I_W$$

• $\rho$：空氣密度 (在標準大氣壓下約 $1.225 \text{ kg/m}^3$)。

• $V$：設計風速 (m/s)，通常需考慮地區極限風速、地形修正因子與高度修正因子。

• $C_d$：風阻係數 (Drag Coefficient)，與物體形狀和透風性有關。

• $I_W$：重要性係數 (Importance Factor)，強風地區應取較高值 (例如 $\text{I}_W = 1.15$)。

2.2 乙種圍籬的風阻係數 $(C_d)$ 考量

對於乙種圍籬全網而言，$C_d$ 的取值至關重要。密閉板材的 $C_d$ 通常在 $1.2$ 至 $1.5$ 之間，而全網結構由於氣流可以部分穿透，其 $C_d$ 遠低於密閉結構，通常與網材的**透風率（Porosity, $R_p$）**呈反比。

透風率 $(R_p)$ 定義為網材中孔洞面積與總面積的比值。經驗法則或規範通常會給出不同透風率下的 $C_d$ 值。舉例來說，透風率 $R_p$ 達到 $40\%$ 到 $60\%$ 的網材，其 $C_d$ 可能降至 $0.3$ 到 $0.6$ 之間，這大大減輕了結構所承受的總風力 $F$ ($F = P \cdot A_{eff}$)。在強風地區，工程師必須選擇高透風率的網材，並使用該網材實際或規範建議的 $C_d$ 值進行精確計算。

2.3 結構支撐體系的受力分析

總風力 $F$ 最終會轉化為對圍籬支柱的剪力和對基礎的傾覆力矩 $(M)$。

$$M = F \times H_{eff}$$

• $H_{eff}$：風力作用的等效高度。

為了抵抗這個傾覆力矩，必須採取兩種主要的結構對策：

1. 增加支柱間距的優化： 在強風地區，必須縮短支柱之間的標準間距（L值，如從標準的3米縮短至1.5米或2米），以減少單根支柱的有效受風面積 $(A)$，從而降低單根支柱所承受的總傾覆力矩。

2. 強化支撐系統： 導入斜撐 (Bracing) 或背拉 (Tethering) 系統。斜撐能將水平的風載重分解，並有效傳遞到基礎，使其以軸向壓力或拉力的形式作用，極大提升結構穩定性。

(接下來的章節將詳細闡述材料選擇、基礎設計和施工要點，篇幅關係在此省略)

VI. 結論與未來展望 (Conclusion and Future Outlook)

乙種圍籬全網在風大地區的應用是一項嚴謹的結構工程任務，而非僅是簡單的場地界定。其安全穩固性，繫於對風載重計算的精確度、結構支撐體系的冗餘設計，以及基礎穩固的可靠性。

核心原則總結：

• 設計： 必須採用經過風洞測試或經驗證實的高透風率網材，並根據實際設計風速縮短支柱間距。

• 結構： 支柱材料必須使用高強度且防鏽處理優良的鋼材（如熱浸鍍鋅鋼管），並且強制配置斜撐或背拉系統。

• 基礎： 重力式基礎需經過配重計算，並對抗傾覆力矩留有充足的安全係數；若採用地錨，則須進行地錨拔出阻力測試。

• 實務： 建立強風預警與檢查機制，確保圍籬在極端氣候來臨前能完成必要的強化或降載措施。

展望未來，隨著建築資訊模型（BIM）的普及和**計算流體力學（CFD）**模擬技術的成熟，工程界應倡議將CFD應用於複雜地形或高樓層周邊的圍籬風場分析。透過更精確的模擬，可以獲得更貼近真實的風壓力分佈，從而實現更經濟、更安全的圍籬設計，全面提升工地的整體安全水平。