2018一级消防工程师考试《综合能力》教材精讲：第四篇第三章第四节

第四节 软件选取

　　一、火灾模拟

　　(一)概述

　　火灾数值模拟是火灾研究的重要内容之一，但由于火灾现象的复杂性，近几十年来才建立起描述火灾现象的实用数学模型。火灾模型主要分为确定性模型和随机性模型。

　　火灾数值模型主要有：专家系统(ExpertSystem)、区域模型(ZoneModel)、场模型(FieldModel)、网络模型(NetworkModel)和混合模型(HybridModel)。

　　目前用于火灾模拟的CFD模型主要有FDS、PHOENICS、FLUENT等。FDS是专门针对火灾模拟而开发的CFD软件，简单易用。因此，它在火灾模拟中的应用最为广泛。

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　　(二)选取

　　从软件易用性来看，火灾专用模拟软件相对简单，在应用中不需要进行复杂设置，使用者只需掌握火灾基本知识即可得到合理的结果，而通用CFD软件对使用者要求较高，使用者需要对流体力学知识有深入了解，才能得到合理结果，因此，一般火灾模拟选择专用软件为宜。

　　利用火灾模型进行数值分析前，应着重考虑该模型对所模拟问题的适用性及预测能力。一般情况下，需要事先利用相关试验(已有其他人员进行的试验或自己进行相关试验)对模型进行确认研究。

　　从模拟结果的准确性来看，由于火灾专用模拟软件是专门针对火灾开发的，在概念模型层面相对于通用软件更接近于真实模型，其数学模型更能反映火灾过程，因此，一般情况下，建议选择火灾专用软件，除非在专用软件无法模拟的情况下才选择通用软件。

　　二、疏散模拟

　　(一)概述

　　评价指标包括建筑的安全出口、疏散楼梯的宽度、疏散距离是否满足建筑内使用人员的疏散需要，人员疏散所需的时间是否大于火灾条件下的可用疏散时间。

　　安全疏散时间判据，主要按照火灾发展与人员疏散时间为同时沿一条不可逆的时间线进行，保证建筑物内人员安全疏散完毕所需时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。

　　人员疏散时间为火灾探测报警时间、人员预动时间与人员疏散运动时间之和。在计算疏散运动时间时，通常采用1.5～2的安全系数来考虑设计计算中的不确定性因素。

　　(二)软件选用(P353)

　　一般情况下，当建筑的结构简单、布局规则、疏散路径容易辨别、建筑的功能较为单一且人员密度较大时，适合采用水力疏散模型来进行人员疏散的计算，而其他情况则适于采用人员行为模型。原因是：前一种情况下发生火灾，人员可以较为快速准确地获取关键信息并采取疏散行动，人员疏散通常很快由个体行为转化为群体行为，符合水力疏散模型的适用条件。

　　而其他情况下，人员获取信息的渠道相对较少，从接到报警信号到识别火灾以及疏散过程中寻找合适的疏散路径都在很大程度上依赖于个体的判断。因此，人员疏散由个体行为转化为群体行为的时间非常长，有时候可能自始至终都是个体行为，这种情况下选用人员行为模型显然更合适。

　　三、模型评价

　　(一)计算模型的适用性

　　(二)计算的收敛性

　　(三)网格尺度的合理性(网络的独立性和网络的经济型)

　　(四)时间步长的合理性

　　(五)计算区域选择的合理性

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