随着城市化和社会经济的快速发展,城市气候环境正在面临着一系列的威胁和挑战。从20世纪频繁出现的各种大气公害事件,到近些年来成为普遍性问题的城市雾霾和城市热岛效应,无不在警示着人们对于城市气候环境的关注。其中,城市风道作为城市气候环境研究的重要内容,深刻影响着城市雾霾、城市热岛效应等城市气候环境问题的发展和演化,并且在城市、街区和建筑等不同尺度影响着人们的身心健康。然而,在现有的发展环境下,在城市建设和管理方面往往缺乏对城市通风的考虑,城市风道的规划与实施也难以实现。与此同时,人类活动产生的废热和污染物没有得到有效稀释,从而影响到城市的可持续发展。另外,由于缺乏数据支撑,城市风道的规划与实施难度也因此而进一步增大。因此,对城市风道进行量化模拟,并且为城市风道的规划实施提供指标支撑,显得越来越迫切。本文通过构建城市风道模型而对城市风道的类型(由城市风道下垫面性质决定)、风道宽度、建筑高度因素进行量化模拟,以探索出城市风道规划建设的引导性指标。文章首先阐述了城市风道研究的理论与技术方法,将城市风道主要的类型分为道路型风道、绿地型风道和水体型风道,提出利用空气动力学粗糙度来对各类型城市风道进行区分和量化的方法。然后进一步提出城市风道通风效果主要受风道宽度、建筑高度和风道类型等内在因素影响的观点,并确定了利用地理空间数据同化技术、通风能力模拟的耦合技术、CFD数值仿真模拟技术、控制变量法、实地调研法等技术和方法来进行分析研究的策略。文章然后是对城市风道理想模型状态下的对照组进行研究。通过建立不同类型城市风道的对照组模型而实现对通风质量进行研究,分三组情况进行模拟:第一组,以宽度为变量,构建5个模型,风道宽度依次为30m、40m、50m、80m、100m。分三种风道类型进行模拟,用粗糙度进行区分,道路型风道、绿地型风道和水体型风道粗糙度分别依次为0.0013m、0.0052m和0m。建筑高度全部为48m,层数为16。需模拟15次;第二组,以高度为变量,建筑高度依次分别为24m、36m、48m、60m、72m,在第一组已建模型的基础上再新建4个模型,新增加模型的建筑高度为24m、36m、60m和72m。分三种风道类型进行模拟,需模拟12次(除去第一组中已经模拟的三次);第三组,以类型为变量,选取风道宽度为30m、40m、50m,建筑高度均为48m的三组模型进行分析。最后得到对照组的模拟结果,结果显示:在三种风道类型中,水体型风道通风效果最佳,道路型风道次之,绿地型风道最差;城市风道宽度的适宜范围为50m～80m,以80m为最佳;建筑高度的适宜范围为24m～48m,以48m为最佳。文章接下来是对杭州城市风道实际模型的实验组进行研究。选取杭州主城区内典型的三种城市风道类型构建实验组进行模拟,包括青春坊小区-庆春路-紫金社区、董家社区-莫千山路-墨香苑、春天花园-文一西路-骆家庄、山南人家-海月花园、景苑社区-景芳五区、朝晖四小区-现代名苑、陆家河头小区、绿洲花园-和平小区、锦绣园-虹园社区共9个风道模型。结果显示:关于城市风道类型通风效果排序符合对照组结果,但是对于风道宽度和建筑高度无法完全定量地分析出适宜的取值区间和最优值,仅能判断出风道宽度越大,通风效果越好,而建筑高度越大,通风效果越差的结论。并针对杭州城市实际情况提出了风环境改善策略。文章最后总结了本文研究过程中的结论与创新,不足与展望。本文反思了研究过程中还有待提升的方面主要来自于城市风道通风效果影响因素分析不够全面,城市风道类型影响因子研究还可以进一步深入,以及技术手段存在误差三个方面,并针对性地提出了展望。