随着社会不断发展和城市化进程的加快,城市人口急剧增加,导致城市规模不断扩大,当今城市规模从水平方向发展的同时,城市也有竖直方向发展的趋势,建筑高度由原来的几米、几十米,到如今的几百米,100m的建筑已随处可见,使得城市环境在水平方法和竖直方向上都发生了巨大的变化。目前重庆市高层建筑总数全国排名第二位,超过了北京、广州、杭州等众多城市,仅次于上海。另一方面,据新华网最新报道,目前全国约有五分之一的城市大气污染严重,113个重点城市中三分之一以上空气质量达不到国家二级标准,机动车排放成为部分大中城市大气污染的主要来源,随着城市汽车数量不断的增加,汽车尾气的污染已越来越严重。因此,提出了本文的研究课题,重点完成了以下研究内容:首先,本文对大气的热力过程进行分析,介绍了太阳、大气和地面之间的热交换和气温的垂直变化、逆温等热力过程,并分析了城市建筑群中空气运动的特征与理论,介绍了微气候研究的两种方法:集总参数法和分布参数法。在此基础上,还分析了城市建筑群室外环境的主要参数以及其影响因素,并利用ECOTECT软件,以三峡广场为例,对不同季节的建筑阴影进行分析。其次,本文实测研究了三峡广场人行高度不同区域的温湿度和污染物浓度等参数,利用origin软件对不同季节人行高度各测点进行数据处理,分析了不同季节的温湿度、下垫面温度以及污染物浓度等参数的变化特征,并且对污染物的源强项进行估计。第三,利用Matlab所编制的程序对竖直方向的实测数据进行处理,分析了不同季节建筑物不同朝向的外壁面温度、近旁气温、室外空气温湿度和污染物浓度的时空分布变化特征,并且分析了不同季节、不同朝向建筑外壁面温度与室外气温、近旁气温差的空间分布特征,分析不同季节建筑外壁面呈现不同的热源或热汇效应。第四,为了对建筑外表面的热力效应进行研究,建立了建筑外表面的热平衡模型,通过合理假设与模型简化,模拟计算了重庆夏季某建筑不同朝向建筑外表面的逐时温度,分析了不同朝向建筑外壁面温度和太阳辐射的关系,并与实测值进行比较。最后,通过合理的模型简化,建立了三峡广场的物理模型,并以实测资料为基础,确定CFD模拟计算的边界条件,对三峡广场的风速场、温湿度场、建筑外表面温度以及污染物浓度场进行分析,并与实测值进行了比较。