人的生存环境与住宅室内空气品质关系密切,室内空气质量每时每刻都在影响着人体健康。近年来我国的城镇化水平不断提升,可持续发展战略使得自然通风仍是住户的主流选择,然而住宅室内空气品质的研究却发展缓慢,其中室内外污染物是自然通风无法有效解决的一个基础性问题。目前,人们主要通过开关窗来实现对室内污染物的排出和对室外污染物的隔绝,但在不同的建筑外立面形式下,开关窗的方式对室内环境的影响结果大相径庭。因此,在如今室内空气质量日益被重视的趋势下,有必要系统地研究不同外立面形式下自然通风对室内空气质量的影响因素及改善方法。首先,本文在实验建筑两侧峡谷区域的多个测点进行了风速实验,对比实验与模拟数据,验证模拟的可行性。其次,本文建立了五种不同立面形式下,尺寸为128m×18m×3m的过渡场模型,其中五种立面形式包括深凹立面、浅凹立面、平立面、深凸立面及浅凸立面,模拟研究了不同形式下的室内的通风情况及室外污染物的侵入影响。最后,本文选择通风性能及污染物排除效率较差的深凹立面房间进行了实验测试及模拟研究,提出了对于深凹立面房间通风性能提升及污染物控制策略。主要结论如下:在外场实验验证中,通过将实验数据与不同的湍流模型的模拟数据进行对比验证之后发现,k-omega SST模型与实验数据的误差最小,因此本研究选用k-omega SST模型对过渡场进行模拟。在过渡场模型模拟中,通过对西安某住宅多层建筑进行室内风场的实测,利用西安地区的环境参数进行模拟分析,发现凸立面建筑形式下,凸槽前的房间通风效果最好,室内风速最大,为五种立面形式下通风最优的建筑形式;凸槽后的房间在对侧开窗时对室外污染物的抑制作用最强,为五种立面形式下污染物净化效果最优的建筑形式;凹立面的住户可以通过对侧开窗形成“穿堂风”,以有效提升室内风速:对于顶层的住户来说,深凹立面建筑两房间室内平均风速分别从0.05m/s提升至0.20m/s及从0.5m/s提升至0.13m/s;浅凹立面建筑两房间室内平均风速分别从0.03m/s提升至0.14m/s及从0.03m/s提升至0.12m/s,其余建筑高度的凹立面室内平均风速提升效果与底层基本一致。最终给出了五种立面形式下窗口位置的相关参数表,可用于在研究西安地区多层建筑侧向来风时直接查阅。在深凹立面精细化模拟中,发现深凹立面在全开窗形式下,对于排出室内产生的污染物方面有较好效果,但是对于室外污染物的抵抗能力不如单开平壁面位置窗口的情况;在当前建筑立面形式下,当室内污染物集中于单个房间内时,开窗形成的“穿堂风”无法有效降低整体房间浓度,反而房间浓度最多升高6.8%;而当污染物分散在各个房间时,“穿堂风”则可以有效降低各房间污染物的浓度,最多降低50.7%。针对深凹立面房间不同的需求,给出了相应的通风策略。本文的研究结论为住户在不同需求下提供了相应的开窗方式,同时也为自然通风情况下的室内空气质量研究提供了进一步的思路。