人类的生存离不开空气,空气质量尤其是住宅的室内空气质量每天都影响着每一个人和每个家庭。虽然十多年来我国城镇化和房地产市场高速发展,但是住宅的室内空气品质水平并没有明显改善。反而精装修采用的建筑材料和家具散发大量污染物,导致病态建筑综合症的问题也日益突出。在我国高密度住宅小区及高层住宅的发展现状和趋势下,需要对室内空气品质的提升策略进行系统性研究。鉴于我国住宅基本上都是采用自然通风来改善室内空气品质,选择了自然通风作为本文研究的主要设计改进策略。本文开展了如下工作。首先,通过文献调研,发现近十年我国住宅的室内空气污染物,除CO外其余各类污染物均存在或高或低的超标现象,超标严重的包括甲醛、TVOC、苯等。调研对比了多种室内空气品质分析方法,发现数值模拟方法相比于经验解析模型方法和实验测量方法,具有经济、快捷、信息量丰富等特点,适合作为室内空气品质研究的主要手段。其次,本文选取西安、重庆共四个高层住宅小区三种不同入住阶段的精装修住宅（未入住,入住1个月以上,入住1年以上）进行室内污染物水平的入户监测,并对主要污染物组成、来源及变化趋势等进行分析。实测结果表明大部分房间的污染物浓度满足国家对住宅室内空气品质的要求,而且随着入住时间增长,甲醛、TVOC、二甲苯等有下降的趋势,但是仍有部分房间某些污染物浓度如CO、NO₂等出现超标现象。在当前装修及建筑材料市场产品质量良莠不齐的情况下,由房地产开发商对装修施工及建筑材料进行统一管理的精装修住宅更有利于控制室内污染物的源强度。由于我国住宅均有利用自然通风的习惯,自然通风可以整体改善房间的空气品质。同时注意到,并不是所有房间的自然通风量均能保证空气品质的需求,因此有必要对整体提升住宅楼栋和各住户室内的通风效果来控制室内污染物浓度的进行深入研究。为此本文选取西安万科城和重庆万科城两个高层住宅小区利用计算流体力学（CFD）数值模拟自然通风效果,并在实地测量了自然通风关键数据与模拟值进行验证比较。模拟的室外风场与实测值差别不大。在室内自然通风数值模拟中,室外的条件在计算时只考虑了一个稳定的风速和风向,而实际室外的风向和风速是随时在变化的,因此数值模拟结果与测量值存在差异。当风向较为稳定,模拟值与实测值则能较好的吻合。从而证明对住宅室内外自然通风进行CFD模拟和预测是可靠的。本文将室外流场模拟和室内流场模拟分开计算,并将室外流场的模拟获得的数据作为室内模拟的边界条件,这种改进方法能大幅减少计算量并保证计算结果的准确性。最后,以重庆一个实际的住宅社区为案例,本文提出了一个利用CFD软件ANSYS Fluent进行的三级通风设计改进策略。首先对社区布局中的建筑朝向、建筑间距调整,确定了最优的建筑角度和间距组合。其次在楼层布局内设计了一条南北方向风通道和两条东西方向的风通道,并在风通道上设计外窗,将外部新鲜空气送入那些在主导风向无开窗的房间。最后对单体楼栋的房间布局设计改进门窗洞口。改进后90%的房间内空气龄小于6分钟,而重庆其他类似的住宅建筑内50%房间的空气龄大于30分钟。并通过对经此设计策略改进后的实际入住楼栋进行实地测量和数值模拟对比分析,证明改进后的整体楼栋的自然通风性能的均好性,改进效果十分显著。本文提出的自然通风改进策略可以有效的指导如何在小区规划、单体建筑设计到户型深化设计三个阶段对高层住宅的自然通风效果进行改进,提升其自然通风量和室内空气质量。