中文摘要：

道路交通污染物的大量排放对主干道周边建筑室内空气品质造成严重的负面影响。本项目采用风洞实验、理论建模与现场实测相结合的方法对室外交通污染物向室内环境传播特性进行研究。本课题拟通过风洞实验获得街道峡谷环境中，建筑开口（如外门、外窗）处气流运动和传质特性，并建立相应的计算模型；以CFD模拟技术和多区节点模型为基本模型，建立城市微尺度环境与建筑环境间跨尺度污染物传输预测模式。该模式充分考虑了实际城市环境中影响污染物在室外、室内及室内外环境界面处传输的各项动力因素。通过现场实地测量，对所建立预测模式的准确性进行验证。采用数值模拟方法系统研究室外环境局地结构特征、建筑通风形式对室外交通污染物向建筑内部传输过程的影响。本项目有助于进一步了解交通污染物的环境影响。

结论摘要：

本项目以街道峡谷这一典型城市微尺度环境作为研究对象，围绕街道峡谷环境内交通污染物的扩散、分布规律及其对建筑环境影响这一主线，开展了如下工作。 以热平衡原理及大气边界层理论为基础，建立了街道峡谷热环境预测模型。与现有同类模型相比，该模型采用三维模型而不是目前常用的一维模型计算街谷壁面处风速，从而提高了对流换热过程的计算精度。同时，模型中给出了街道峡谷内部与顶部大气边界层间传热阻力的计算公式，并通过经典的大气边界层动力学模型，实现了不同大气稳定度下街道峡谷与大气近地层间的热量交换模拟。通过实地测量，对模型预测结果进行了验证。由于本文模型较CFD模型在运算所需时间上具有明显的优势，因此也可以用于城市热环境的长期动态分析。 通过上述模型与CFD模型的联合计算，本文讨论夏季典型日内热浮力作用对街道峡谷内气流运动及污染物分布特征的影响。研究结果显示，目前多数数值模拟及风洞实验研究中仅考虑某一单独壁面（如路面或迎风面） 受热的简化处理方法不能真实反映实际街谷内热浮力作用对气流运动及污染物分布的影响。为了得到受周边建筑影响时目标建筑外表面开口处的气流运动特征，本课题通过风洞实验考察了周边建筑对目标建筑大开口处气流运动特征的影响。以此为基础提出了不同局地建筑排布结构下目标建筑大开口通风量计算的修正公式。同时，采用校准后的CFD模拟计算，通过数值实验确定了大开口自然通风受风压、热压共同影响时的临界阿基米德数。从而为后续相关研究提供了理论依据。 在研究室内外交通污染物扩散问题时，针对直接采用CFD方法进行室内外同步计算所需计算量过大的问题，提出了以街道峡谷热环境预测模型、室外CFD模型、室内多区网络模型为基础的模拟方法。与文献中现有研究方法相比，该方法补充考虑了自然对流引起的热浮力作用、建筑表面压力和污染物浓度空间分布、热压作用引起的室内外气体交换等因素，较好地解决了室内外空气品质同步模拟问题。应用该方法，流风向、建筑间距以及建筑排布形式均对建筑室内交通污染物浓度分布的影响。