临街建筑开窗下街谷气流及污染物扩散的研究

摘要

【目的】为了探究城市典型街谷-临街建筑污染的街谷-开窗耦合作用。【方法】基于机动车现场实测和CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟的方法，研究临街建筑开窗情况下街谷内及室内空气流动和污染物的分布规律。【结果】结果表明：临街建筑外壁面开窗因其对周围气流产生扰动而使街谷内涡旋流动有所增强，在建筑背风面和迎风面的窗口附近形成了多个不规则的气流小涡旋，各层局部风向和风速改变各异；背风侧临街建筑湍流强度受开窗情况的影响比迎风侧建筑更加明显，1-4层比未开窗增加达20.6%;室内污染物浓度逐层变化与室外街谷污染物分布大体一致，背风建筑室内污染物浓度远高于迎风面建筑；背风建筑室内污染物浓度随楼层增高不断降低，1-4层污染物占到总污染的43.7%,迎风建筑室内污染物浓度沿楼高并未呈现逐层降低的单调趋势，而是先减小，在建筑中位层附近最小，随后在窗口扰动和街谷环流漩涡的共同作用下，污染物浓度再逐层增大。街谷-开窗建筑整场求解克服了模拟临街建筑的入流水平设置与实际工况的不符，较好地解决了开窗位置复杂涡旋边界设置及湍流逐层各异的难题。

关键词

城市街谷 / 数值模拟 / 开窗 / 气流结构 / 湍流扩散