💨 超速定性 2D 建築風流快篩 (WebGL)

邊界條件與流場擴散 (Boundary Conditions)

本系統在 Poisson 壓力求解器中引入邊界自由度切換，以應對不同的分析情境：

• 封閉 (風洞隧道) - Neumann 條件：上下邊界強制使壓力梯度 $\Delta P = 0$ (透過 CLAMP_TO_EDGE 達成)。此模式將計算域視為虛擬風洞，能完好維持推動流體的氣壓水頭，避免高壓於入口側面無限制洩漏，最適合用來獲得精確的建築迎風停滯區與狹管加速效應。
• 開放 (自由溢流) - Dirichlet 條件：場域的上下邊界設定為恆定零壓 ($P = 0$)。此模式模擬廣袤無界的空曠邊界，流體遭遇建築阻擋時會自然向兩側低壓真空區迅速溢流，可呈現無拘束場域中的能量散逸特徵。

關於計算流體力學 (CFD) 在風載設計之應用邏輯

在建築結構的耐風設計中，數值風洞（CFD）分析之主要目的並非直接求取絕對的設計風壓值，而是用以萃取建築物外觀幾何所衍生的局部空氣動力特性 (Aerodynamic Characteristics)。

受限於法規 (Building Codes) 所能規範的形狀多為規則幾何（如封閉矩形、圓柱體），對於外型複雜或受周圍地形地貌遮蔽之特殊建築，法規給定的設計風壓係數往往過度保守或無法真實反映氣流的局部加速與剝離現象。透過 CFD 進行流場解析，我們得以計算出在參考來流條件下，結構表面各節點的「局部風速與初始風速之比值」，進而推導出精準的局部風壓係數 (Local Pressure Coefficient, $C_p$) 及形狀係數 (Shape Factor)。

在獲取高解析度的形狀係數後，工程師會將此一數值回代至現行建築耐風設計規範的計算框架中。結合規範所要求之基本設計風速（根據地理位置與回歸期）、地況暴露係數 (Exposure Factor)、地形係數 (Topographic Factor) 以及陣風反應因子 (Gust Effect Factor) 等參數，最終量化出符合法規安全標準的設計風壓 (Design Wind Pressure)。

此一「輔助形狀係數萃取，回歸法規基準設計」的混合式分析工作流，既能克服複雜建築造型造成的風壓預估盲區，又能確保最終的極限風載重評估具備法規要求的適法性與可靠度。