建筑室内空气的污染问题近年来愈加严重,极大的威胁了在室内居住和生活的人们的舒适和健康。开窗通风通常是改善室内空气质量的有效方法,但其也会造成夏季或冬季空调房间能耗的升高。本研究主要通过实验测量和仿真模拟两种方法,对以臭氧和PM2.5为代表的室内空气质量和空调新风能耗等进行了深入的研究。实验测量部分主要对南京24户典型的住宅建筑开关窗情况下的室内PM2.5浓度、臭氧浓度和换气次数进行了实测与分析。实验结果分析显示窗户打开时房间的换气次数要大于窗户关闭时的换气次数,大概为8倍左右。对于臭氧,建筑环境臭氧浓度依次为室外浓度>开窗情况下室内浓度>关窗情况下室内浓度,可以推断出室内环境的臭氧主要来自室外。冬季臭氧浓度总体较低,过渡季次之,夏季臭氧浓度最高。建筑楼层越高,室内开窗情况下和室外的臭氧浓度也相对越大。但是不同季节、不同高度对窗户关闭时的室内臭氧浓度影响不大。对于PM2.5,不同开关窗情况下的浓度是相似的,三种情况下的平均值差异不显著,可以推断出室内和室外都存在PM2.5污染源。PM2.5浓度夏季室内外浓度较低,但冬季室内浓度水平高,过渡季室外浓度水平较高。PM2.5的室内外浓度随楼层的增加而逐渐降低,但下降幅度不大。污染物室内的浓度会随着室外浓度的增加而逐渐上升,其上升速度可以用I/O比（室内外浓度比）来反映。臭氧和PM2.5的I/O比都随换气次数的增加而增大,随着沉积速度的增加而降低。对于PM2.5,发现当PM2.5的I/O比为0.96时,沉积速度和再悬浮速度相等。模拟部分主要使用了Open Modelica平台,对夏季和冬季固定窗户开度为0%、25%、50%、75%、100%的自然通风、PID控制优化窗户开度的自然通风、PID控制风机运行的机械通风的工况进行了模拟与分析。对于固定窗户开度的自然通风,窗户开度越大,房间换气次数越大,臭氧越快达到室外臭氧浓度水平,但是PM2.5浓度会相对变低,这是因为室内会产生污染源,开窗通风更有利于污染物的去除。房间的新风能耗也是随着窗户开度增大而增大,窗户全开的新风能耗比全关的新风能耗增加了约49倍。对于PID控制优化窗户开度的自然通风,其窗户开度的控制曲线存在震荡,本研究根据5种固定的窗户开度做了一定程度的去震荡优化,结果显示优化后的窗户开度室内空气质量和新风能耗都处于相对理想的状态。对于PID控制风机运行的机械通风,其相比于自然通风的显著特点是通风量大,本研究的机械通风房间的换气次数可以达到16次每小时。室内空气质量比自然通风要好,但污染物释放时新风能耗增加也较多。总新风能耗相较于窗户全关时增加了20-30倍,相较于窗户全开时降低了30%-40%。当室内臭氧和PM2.5的窗户开度需求相冲突时,建议在确保臭氧浓度不超标的情况下,适度开窗,当室内臭氧浓度达到限值时,则完全按照臭氧需求关窗。南京冬季室外PM2.5浓度较高,仅使用通风无法达到理想的室内空气质量,故建议使用空气净化器。使用室内空气净化器时,窗户最好完全关闭,因为这样可以减少室内洁净空气与室外空气的交换,最大程度发挥空气净化器的效能。在本模型中粗效过滤器即可满足国家一级标准要求,若想要进一步降低室内污染物浓度,中高效和亚高效过滤器的效果差别并不大。本文正文共约59 000字,图表80幅。