Nästa gång du går eller cyklar i en stad, ta en titt runt - du kanske kan få en känsla av luftkvalitet genom hur byggnaderna är utformade.

När byggnader är inriktade i rader utan mellanrum mellan dem, fotgängare utsätts vanligtvis för högre koncentrationer av fordonsrelaterade, ultrafina partiklar som skadar människors hälsa, enligt en studie medförfattare av UCLA:s expert på luftkvalitet Suzanne Paulson.

"Det visar sig att den viktigaste faktorn för att avgöra hur allvarlig förorening på gatunivå är är om det finns utrymme mellan byggnader, "sa Paulson, professor i atmosfäriska och oceaniska vetenskaper och medlem i UCLA Institute of the Environment and Sustainability. Det spelade ingen roll om det tomma utrymmet var grönt utrymme eller parkeringsplatser; bara att det öppna utrymmet tillåter luft att cirkulera och rensa ut föroreningarna.

Med hjälp av en datorsimulering, forskare studerade tre virtuella layouter:byggnader i rader, byggnader i fyrkantiga kluster och byggnader i ett rutmönster.

För att simulera den effekt som vind som blåser genom layouten skulle ha på cirkulationen av luftföroreningar, forskarna använde en datormodell som skapades för att förutsäga spridningen av biologiska vapen, som har partiklar av ungefär samma storlek som ultrafina föroreningar. I de scenarier de använde, byggnader var 10 till 12 våningar höga och täckte en fjärdedel av ett kvarter.

Arrangemanget som ledde till den högsta ackumuleringen av föroreningar på gatunivå var byggnader i rader. Föroreningen var cirka 50% högre än i rutmönstret, vilket skapade minst förorening av de undersökta layouterna - eftersom, forskarna skrev, öppet utrymme på varje sida av varje byggnad skulle tillåta vinden att cirkulera och rensa luften. Klusterarrangemanget fungerade betydligt bättre än rader, men modellen visade att föroreningar fortfarande skulle samlas på vissa ställen.

Pappret, publicerad i ScienceDirect, undersökte också en variation av de tre layouterna, placera kortare byggnader istället för tomt utrymme bland de höga byggnaderna. Modellerna visade att mer föroreningar skulle ackumuleras med de korta byggnaderna än utan dem, men skillnaderna mellan de tre grundläggande layouterna var mindre dramatiska.

En annan upptäckt var att föroreningar skulle vara värst på gatunivå men skulle vara mer spridda när höjden ökar, upp till cirka 10 meter (cirka 33 fot) - då är koncentrationen av föroreningar ungefär densamma som i stadsmiljön i allmänhet. Det fyndet kan vara viktigt för människor som bor i höga flerfamiljshus.

"Jag får ofta människor att fråga mig saker som" Jag bor på 12:e våningen, kommer jag att må bra? ", sa Paulson." Denna forskning visar att även fjärde eller femte våningen är bra. "

Ultrafina partiklar är partiklar mindre än 0,1 mikrometer i diameter (ett genomsnittligt människohår är cirka 100 mikrometer brett). De är förknippade med en rad allvarliga hälsoproblem, inklusive andningssjukdomar, hjärtattacker, stroke och cancer, liksom utvecklingsproblem hos barn. Fortfarande, regeringar runt om i världen reglerar i allmänhet inte ultrafina partiklar vid föroreningskällan.

Och även om gasdrivna fordon är en stor föroreningskälla, Paulson sa att även om de flesta eller alla fordon gick elektriska, ultrafina och större partiklar från däck, bromsar eller andra källor skulle fortfarande ackumuleras och orsaka hälsoproblem.

Tidningens resultat kan hjälpa till att vägleda stadsplanerare, byggnadsägare och andra beslutsfattare, särskilt i städer som utvecklas snabbt - platser som Peking, Kina, och Dhaka, Bangladesh. Planerare i redan utvecklade städer som Los Angeles eller Chicago kan anta samma lärdomar för nya byggprojekt, men Paulson noterade att det skulle bli svårare för dem att genomföra ändringar tills äldre byggnader i tätt byggda kvarter rivs.

Även om man bygger vertikalt istället för i sidled kan det verka som ett sätt att förbättra luftkvaliteten på gatunivå, hur många av dagens skyskrapor är utformade - "bröllopstårta" -stil, med parkeringshus som tar mer plats på gatunivå och sedan en smalare profil för högre berättelser - raderar nyttan. Sådana byggnader hämmar fortfarande luftcirkulationen på gatunivå, Sa Paulson.

I framtida studier, Paulson planerar att undersöka effekterna av andra faktorer, som förekomst eller frånvaro av träd, om föroreningar på gatunivå.