近年来,随着城镇化的推进和人们生活水平的提高,人们对室内环境的舒适性要求越来越高。为提升室内舒适度,目前的研究热点集中在建筑传热性能提升及室内环境保障技术方面,而对建筑与室外微气候的相互作用方面的研究却非常有限。事实上,城市建筑群的本体特性及形态布局,会对建筑室外风热环境产生直接的影响,进而影响建筑群冷热负荷及室内环境的控制。研究建筑群对区域风热环境的影响机制,有助于对能耗及区域微环境综合考量,实施建筑群优化设计。本文采用实验测试与数值模拟相结合的方法,对不同建筑形态布局与热羽流共同作用下室外风、热环境进行模拟分析。首先基于相似理论,对单体建筑和建筑群的热羽流特性进行了缩尺模型实验研究,单体模型结果表明随着建筑高度的增加,建筑表面的风速和温度逐渐增加,随着距离建筑立面距离的增加,空气温度逐渐降低,空气流速先增加再降低,距离壁面1cm处风速达到最大。建筑群模型实验结果表明随着距离地面高度的增加,建筑群外风速不断增加,在距离建筑群10cm处,风速呈抛物线分布,温度基本和风速变化趋势基本相似,但是不同位置温差有限。其次,建立了热羽流作用下的风热环境的数值模拟模型及其求解方法,并通过模拟结果和实验数据的对比,以验证了模型的准确性。对比结果显示,模拟和测试得出的温度和风速变化趋势完全相同,且整体相对误差在10%以内,模拟结果与实测结果一致性较高。随后,建立了实际建筑群物理模型,对静风环境建筑表面热羽流与建筑群形态布局特征共同作用下,室外风热环境的变化规律进行了模拟分析。模拟结果表明建筑群布局方式,建筑间距以及建筑高宽比对建筑群室外风、热环境均有显著影响,庭院式布局形式下建筑之间的热羽流影响最强,引发的风速分布较均匀;建筑群平均间距20m时,热羽流诱导产生的平均风速最大,可达到0.96m/s;建筑群平均高宽比为0.375时,热羽流诱发的平均风速可达1.05m/s。热羽流对温度的影响范围较小,集中于建筑群立面附近区域。最后,模拟分析了背景风与建筑表面热羽流共同作用下,不同建筑布局建筑群的室外风热环境的变化规律,结果显示,背景风速在1m/s时庭院式布局方式风速分布较为均匀;背景风速为4m/s时,三种布局形式均能形成通道风,但庭院式布局的行人高度平均风速仅为2.5m/s。在三种风速、三种布局方式下,热羽流对室外温度的影响范围主要是建筑立面附近区域。本文的研究揭示了建筑表面热羽流的特性与建筑群形态布局对区域风热环境的影响机制,研究结果可为城市建筑群的优化设计提供理论依据以及技术支持。