近些年,随着我国经济技术的飞速发展与城市化进程的加快,我国机动车保有量持续上升,机动车数量的增长虽给人民带来很多便捷,但其排放的尾气污染物已成为城市街区空气污染的重要源头。同时,城市建设用地日趋紧张,建筑群的密度迅速增加,街道道路两侧鳞次栉比的高大建筑物与街道形成众多“街道峡谷”,严重影响了街区尾气污染物的扩散稀释,使得污染物在街道内聚集,对过往行人的身体健康危害严重。因此,研究城市街道峡谷中的风环境与污染物扩散规律,对于改善城市街区空气环境,提高城市居民的生活品质至关重要。本文采用CFD数值模拟技术对三维城市建筑布局下,微尺度范围内的街谷风环境与污染物扩散进行分析,模拟过程选取标准-k?模型和组分输送模型,首先分析建筑布局和建筑相对高度两种单一影响因素对街区空气环境的影响,然后进一步分析某段城市复杂建筑格局下街区空气环境。结论如下:首先,三种城市建筑布局中,对称式布局流经建筑群周围的气流比较均匀,交错式布局中气流受建筑阻碍作用更明显,在街谷内扰流非常明显;受布局的影响,街谷上游有阻挡建筑时污染物主要聚集在街谷背风面和中心面之间,上游无阻挡建筑时污染物主要聚集在街谷迎风面和中心面之间;在街谷一内流速大小满足(布局I<布局II<布局III)的趋势,而街谷二内近似满足(布局II<布局III<布局I)的趋势。街谷一内浓度大小满足(布局III<布局I<布局II)的趋势,而街谷二内近似满足(布局II<布局III<布局I)的趋势。街谷内污染物浓度分布受流速大小和涡流结构双重因素的的影响;每种布局在街谷二中污染物平均浓度均大于街谷一,同一布局不同街谷内污染物存在差异。其次,四种上下游建筑高度有差异的街谷中,受临街建筑与上下游建筑高度的影响,不同类型目标街谷内的漩涡结构和流速大小存在一定的差别,对目标街谷内的污染物浓度扩散分布产生影响,其中凹字形街谷会有污染物扩散到上游街谷,而其它三种类型街谷内污染物未对上游街谷造成影响,污染物仅会扩散到下游街谷;每种街谷统计范围内,凹字型街谷内气流速度最小,上升型和凸字型街谷内气流速度基本最大。对于每个街谷内的污染物浓度,凸字型街谷内的污染物浓度最高,下降型污染物浓度最低;四种类型街谷中,下降型街谷最有利于污染物扩散。最后,对于较为复杂的城市街谷类型中,风向由正北流入时,针对所分析的不同典型高度平面,污染物沿高度方向依次呈现连续的线状→线状+部分团状→团状→断裂的团状等形式。通过控制建筑的连续界面引导街谷内的气流横向绕流,或在临街上游设置合适的开敞空间,以增加来流通风廊道,可有效改变街谷中污染物扩散情况;西北风下,4条主干道中气流发生了很大变化,在近地面1.6m和10m处,在支路内的平行气流转变成更为明显的绕流气流,在主干道中污染物在居中的位置大量聚集。在20m和30m的高度平面,上游开敞空间的增大,增大了来流气流的迎风面积,使得污染物整体向街区建筑群东南侧扩散;来流风向不同时每条街道中污染物停留时间不同,风向改变对每条街道内的污染物浓度分布影响不同,每段街谷中的污染物扩散不是孤立单独的系统,而是相互关联的有机整体。