随着城镇绿色建筑的发展,合理利用城市建筑环境中的风能,探究城市环境建筑屋顶风力机微观选址及风功率增大效果的预测已成为风工程领域的前沿课题。本论文以城市大气边界理论为依据、编制更为精确的城市大气边界层(U-ABL)入流条件,构建内蒙古工业大学校园内工程技术楼B座(Engineering Technology Building-BlockB,简称为ETB建筑)的数值模型,对屋顶各区域的湍流特性进行全方位的分析,初步得到不同类型平屋顶区域的湍流特征；并提出一种基于城市大气边界层内建筑屋顶风湍流特性分析的屋顶风力机微观选址的数值研究分析新方法,为城市建筑屋顶风力机的微观选址提供了新思路。构建了建筑屋顶风湍流特性数值模型：ETB建筑物的全尺寸物理模型及计算域等相关参数的建立、网格精确性划分、适宜入流边界条件的制定、湍流模型及计算方法等。采用混合计算域,即外部长方体域、内部包围建筑的圆柱体域；为避免低质量网格的生成,提出了针对“因网格合并而降低网格质量”的改进方法：(1)适当扩大非结构网格区域；(2) Interface连接的内外域网格节点不需要完全合并,但要保证二者网格数量合理匹配；建立了考虑置换高度、更适宜城市大气边界的半对数风剖面等入流条件。此外,首次尝试采用BCGSTAB (稳定双共轭梯度法)算法,实现了收敛更快速、更平滑的数值模拟。针对内蒙古工业大学校园内ETB建筑屋顶各区域的湍流特征进行了数值模拟,分别从流线特性、屋顶立面及平面特性参数等角度定性地对屋顶各区域的湍流特征参数分布规律进行分析阐述。风流经建筑物,于迎风面撞击而发生流体分离而轴向速度骤降、湍流动能激增、甚至发生流体回流,随后流体再附着、轴向速度趋于稳定且略有降低、湍流动能逐渐降低。结合呼和浩特市风资源分布,选取当地盛行风向(西风,θ=270.0°)、年平均风速作为风力机微观选址的基本工况,利用“湍流强度”、“风加速因子”等湍流特征参数,初步预测ETB建筑屋顶A区屋顶风力机的安装高度为地面以上1.30倍的建筑高度、安装位置为屋顶前沿点。以呼和浩特市年平均风速、全方位考虑不同水平风向角下ETB建筑屋顶A区各参考分析点进行统计分析,引入“湍流厚度”的概念,全面而精确地预测ETB建筑屋顶A区选定小型垂直轴风力机的最佳安装高度区间为地面以上1.51～1.79倍的建筑高度、最佳安装位置均为各风向下的前沿点,亦即屋顶A区边缘点；并且得到ETB建筑屋顶A区综合平均湍流厚度为1.34H,该值为该类建筑屋顶风力机的微观选址工作提供重要参考。根据屋顶各区域的湍流特征参数的分布规律,结合城市大气边界层理论,提出了一种基于城市大气边界层内建筑屋顶风湍流特性分析的屋顶风力机微观选址的数值研究新方法,为屋顶风力机微观选址工作提供了新思路、积累了新方法。