基于CFD模拟的城市住区形态参数对大气污染物扩散影响

基于城市下垫面对大气污染物传输扩散的影响,选择北京市某处住宅集中区中2个开发年代与空间形态特征不同的街区,采用大气环境质量监测与计算流体力学风环境模拟相结合的研究方法,分析了城市街区尺度上"城市形态-风环境-大气污染"的三元关系与作用机制,为合理规划城市街区空间形态、建设绿色健康城市与和谐宜居社区提供科学依据.研究结果表明,风速是影响街区大气污染物质量浓度的主要因素之一,改善街区内部通风条件有利于大气污染物的迁移扩散.空间形态特征不同的2个街区的内部风环境呈现明显差异,建筑物密集、空间相对封闭的街区内部气流交换能力弱,不易于大气污染物传输扩散.反映街区空间形态特征的建筑密度、围合度、建筑平均体积、建筑平均高度及建筑高度标准差5项城市形态参数与街区内部风速显著相关.其中,建筑密度、围合度与风速呈负相关关系;增大相邻建筑物高度差有利于污染物垂向迁移与高空消散.因此,在城市住区规划中,应综合考虑平面布局、竖向设计与建筑选型等方面对街区通风条件和大气污染物消散的影响,以提升居住街区的环境空气质量.