麦积山石窟位于甘肃省天水市麦积区,现存窟龛221个,各类造像10632身,壁画约1300m2,是中国北朝石窟的代表窟群之一,也是我国规模较大的石窟寺之一。洞窟多数为半开敞形式,仅南侧通过窟门与外界相连,其余三面均在山体之内,可视为单侧通风建筑。自然通风促使窟内外空气热质交换,是引起窟内热湿变化的原因之一。由洞窟病害机理可知,窟内热湿环境的频繁变化不利于窟内文物保护。因此,研究洞窟自然通风对维持窟内环境稳定、窟内文物保护意义重大。本文首先系统介绍了建筑单侧通风的基本原理,定性分析温湿度、自然风、洞窟形制、洞窟开口等四个因素对洞窟自然通风的影响,结合文物保护的特殊性以及建筑自然通风评价指标,提出麦积山石窟自然通风的评价指标。在实测研究中,选取以第126窟和第30窟为代表的中小型洞窟和大型洞窟为研究对象,在冬、夏两季,分别对两个洞窟窟内外空气温度、风速进行现场实测,为下一步模拟研究提供了第一手数据。通过对实测数据的对比分析,总结了窟内外空气交换的基础规律,为模拟研究中的定量分析指明了方向。在模拟研究中,验证Fluent软件预测窟内风环境的有效性后,从窟外风和窟门形制两方面对第126窟和第30窟单侧通风进行数值模拟,分析了窟外风速和窟外风向对两个洞窟窟内风环境的影响,进一步比较了不同窟门形制下,第126窟和第30窟窟内风环境的差异。以减少窟外风的扰动为目标,选取了最优窟门形制。最后,在窟门最优形制的基础上,从门框位置和门框宽度出发,对第126窟和第30窟单侧通风进行数值计算。对比分析模拟结果,对麦积山石窟窟门尺寸设计提供一些建议,希望这些建议能为窟内环境调控和预防性保护提供一些依据。