假設建築物外部風速為 V 時，其迎風面的風壓為 P，當風速提高為 2V 時，建築物所受風壓變為：

本題考點

風壓與風速的關係——迎風面風壓來自動壓，與風速的平方成正比。

正解理由

依柏努利方程式，氣流的動壓（速度壓）為 q＝½ρV²，建築物迎風面所受風壓 P＝C·½ρV²（C 為風壓係數、ρ 為空氣密度）。在空氣密度與風壓係數不變的前提下 P∝V²，風速由 V 提高為 2V 時，代入得 (2V)²＝4V²，風壓成為原來的 4 倍，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   2P：把風壓誤當成與風速成正比；風速加倍時的增幅是平方而非線性，2 倍為明顯低估。

2. (B)

   4P：符合 P∝V²，風速 2 倍代入平方後得 4 倍風壓，與柏努利方程式導出的動壓式一致，為正解。

3. (C)

   2P：與 (A) 同屬線性關係的誤判（原卷其中一項為 √2 P，根號於文字擷取時遺漏）；若風壓僅為 √2 倍，對應的風速只提高約 1.19 倍。

4. (D)

   1/2 P：關係方向完全相反，風速提高不可能使迎風面的風壓下降。

記憶點

建築物迎風面所受的風壓，是氣流被建物阻擋後動能轉為壓力的結果，由柏努利方程式導出速度壓 q＝½ρV²，再乘上依建物形狀與部位而定的風壓係數 C，得 P＝C·½ρV²。空氣密度取 1.2 kg/m³ 時，風速 10 m/s 的速度壓約 60 Pa，風速加倍到 20 m/s 即約 240 Pa，四倍關係一算便明。風壓係數的典型值為迎風面約 ＋0.8、背風面約 −0.4～−0.5，側面與屋頂多為負值（吸力）；同一陣風會在建物迎風側形成正壓、背風側形成負壓，兩者的壓差才是驅動室內外空氣交換的實際動力。

這個平方關係在火災上的意義：颱風或強風天發生火災時，風速加倍代表作用於外牆與開口的壓力變成四倍，室內外壓差大幅提高，火勢沿風向水平延燒的速度顯著加快；外部風壓也可能壓過機械排煙或加壓防煙所設定的壓差而使其失效，這正是煙控設計須把外部風壓與煙囪效應一併納入評估的原因。

對照記憶：風壓與風速平方成正比、輻射熱與絕對溫度四次方成正比、孔口流量與壓差平方根成正比，這三組比例關係是火災學計算題的常客，遇到「變成幾倍」的題目先辨識屬於哪一組。另煙囪效應造成的壓差可用 ΔP＝3460·h·(1/To−1/Ti) 估算（壓差單位 Pa、h 為與中性帶的高度差、溫度以 K 代入），與風壓合成後決定高層建築中性帶的位置與煙的流動方向，是與本題同源的延伸考點。

還有一個容易被忽略的細節：風速本身隨高度增加而變大，工程上多以指數（冪次）律描述，都市區地表粗糙度大、風速隨高度上升較緩，開闊地則上升較快。因此同一棟建築物高樓層所受的風壓遠大於低樓層，高層火災的風助延燒與煙控失效風險也集中在上部樓層。