2.2 平均風速之垂直分布
條文
平均風速隨距地面高度增加而遞增，與地況種類有關，依下列指數律公式計算之：
其中，$U_z$ 為高度 $z$ 處之平均風速 $(m/s)$ ；$U_g$ 為梯度高度 $z_g$ 之平均風速 $(m/s)$；$\alpha$ 為相對於 10 分鐘平均風速之垂直分布法則的指數，與地況種類有關，見 表 2.1；$z_g$ 為梯度高度 $(m)$，與地況種類有關，見 表 2.1。
地況種類依建築物所在位置及其附近地表特性而定，分成以下三類：
(1) 地況 A
大城市市中心區，至少有 50% 之建築物高度大於 20 公尺者。建築物迎風向之前方至少 800 公尺或建築物高度 10 倍的範圍 (兩者取大值) 係屬此種條件下，才可使用地況 A。
(2) 地況 B
大城市市郊、小市鎮或有許多像民舍高度 (10～20 公尺)，或較民舍為高之障礙物分布其間之地區者。建築物迎風向之前方至少 500 公尺或建築物高度 10 倍的範圍 (兩者取大值) 係屬此種條件下，方可使用地況 B。
(3) 地況 C
平坦開闊之地面或草原或海岸或湖岸地區，其零星座落之障礙物高度小於 10 公尺者。
若附近地況為介於兩種地況之過渡地況時，原則上應採用會產生較大風力之地況。但也可利用可信賴之合理分析法，決定此一過渡地況之風速垂直分布。
解說
瞬時風速可分為平均風速與擾動風速兩分量，其中平均風速隨距地面高度增加而遞增，擾動風速則受到地表粗糙度影響而隨距地面高度增加而遞減。因作用在建築物上之風壓力與風速之平方成正比，故風速之垂直分布情形甚為重要。風因受地表粗糙度的影響而形成邊界層，平均風速隨高度增加至梯度高度 (gradient height) $z_g$ 後，保持均勻分布，其速度稱為梯度風速 (gradient velocity) $U_g$ 。平均風速 $U_z$ 與高度 $z$ 之關係通常以下式表示：
事實上，參考高度 $z_{ref}$ 不一定取 10 公尺或梯度高度 $z_g$ ，取任何高度時，指數律的垂直分布法則照樣成立。
$\alpha$ 值與 $z_g$ 值隨地況種類而異。$\alpha$ 值尚與風速平均時間有關。平均時間愈長，$\alpha$ 值愈大。地況 A、B 與 C，相對於 10 分鐘平均風速之 $\alpha$ 值分別取為 0.32、0.25 與 0.15。
除了上述三種陸域地況種類，靠海沿岸或海平面上的地況可參考國際電工規範 IEC 61400-1 或日本規範 AIJ 2015，相對於 10 分鐘平均風速之 $\alpha$ 值可取為 0.11。然而由於海平面上的風場監測不易實施，採用光達等都卜勒原理之儀器多半僅能提供平均風速參考值，其紊流特性需要進一步驗證；再者，本規範評估對象範圍以陸域上之建築物為主，故 表 2.1 中暫不列入靠海沿岸或海平面上的地況參數。