城市建筑空间是与人的日常行为联系最为紧密的场所,也是城市规划师和建筑师的主要工作对象,但是在一段时期内,城市规划与建筑设计忽视了对城市建筑空间的自然通风组织。一方面原因是,对于城市建筑空间风场的基础性研究涉及多个学科领域,各学科之间的贯通与交叉不足,研究成果无法直接指导城市建筑的设计实践；另一方面,由于传统的建筑学科受专业限制,对城市建筑空间风场的研究多是基于经验的图示分析和理论推演,没有定量化研究因而无法有效控制风场形态的生成。本研究以武汉地区夏季典型气象日的气象参数为初始条件,从单体建筑物到城市街区,由简到繁对城市中小尺度各种基本类型空间逐级进行数值模拟和分析,采用定性与定量相结合的方法研究城市建筑空间风场形态的演变机制,建构风场形态优化且合乎建筑师创作规律的设计架构。论文研究围绕以下章节展开：第一章阐述本文的研究背景,指出研究城市建筑空间风场形态所具有的理论及实践意义。对国内外城市气候学、风工程以及建筑学等领域关于城市风场的研究成果进行梳理和评述,提出本文的研究内容、框架和方法。第二章从四个方面对城市建筑空间风场相关基础性问题进行了讨论。首先,从气候学的角度解读城市建筑空间风场的构成背景,并界定了研究对象及其分类；其次,用系统科学基本原理阐述城市建筑空间风场的系统特征与研究方法,讨论了风与城市建筑之间的相互作用；其三,对案例研究的CFD模拟过程及主要参数设置给予详细说明。最后,结合对风场形态与人体舒适性关系的分析,介绍本文对城市建筑空间风场形态所采用的评估方法和主要参数。第三章是对单体建筑物风场形态的数值模拟分析。在风绕流建筑物过程的主要特征进行梳理的基础上,模拟分析了具有不同基本形平面的建筑物风场形态特征,并以矩形建筑物为例讨论建筑物的迎风面变化对风场形态的影响,还对七种常见的底部架空形式的建筑物风场进行模拟和分析。第四章是对组群建筑空间风场形态的数值模拟分析。从组合、半围合到合院式,对由常见组合方式构成的组群建筑空间风场形态进行模拟和分析,通过调整组群建筑在纵横两个方向上的合理间距来控制风场形态,并且对中国传统民居四合院进行分类比较研究,总结优化合院式建筑空间风场形态的设计策略。第五章是对城市街道空间风场形态的数值模拟分析。根据街道空间的构成方式,针对空间特征、沿街界面、以及街巷关系等三个方面分类模拟研究城市街道空间的风场形态,分析街道空间的格局、朝向、贯通性等设计因素对其风场形态的影响,为后续城市街区风场形态的研究提供基础条件。第六章是对城市街区空间风场形态的数值模拟分析。由于城市街区风场具有相对的独立性和完整性,因此本章是重点章节。将城市街区的空间格局,分为六种平面布局模式,八种竖向布局模式,根据武汉地区夏季典型气象日的气象特点,针对两种来流风向工况(S、SE)的分别进行数值模拟,分析城市街区空间格局与风场形态之间的应变规律,获得了改善街区风场形态的设计策略以及相应的基础数据。第七章对风场形态导向的城市建筑设计架构进行了初步讨论,包括城市建筑空间风场形态的多层次分析和风场理念驱动的设计流程两个方面。第八章对本文进行总结,指出后续研究的方向。