一级消防工程师考试综合能力备考指导重要考点整理85_第3页

　　4.软件介绍

　　(1)STEPS。该模型可用于模拟在正常或紧急情况下，人员在不同类型建筑物中的疏散情况。

　　模型是一个由一系列的网格单元组成的网格系统，在网格系统中，一个人只能占有一个单元。网格单元的默认尺寸是0.Sm×0.5m。另一个细网格选型可适用于多人占有一个网格单元，但仍处于测试阶段。

　　(2)Simulex。该模型是一个能够模拟人群从复杂建筑物中疏散的模型。该模型采用一个连续的空间体系，各层的平面图和楼梯都划分成一个个0.2m×0.2m的块或网格。该模型包含一个算法，它能够计算出每个网格到最近安全出口的距离，并将这些信息标注在一个距离图表上。

　　(3)SGEM。该空间网格疏散模型可利用CAD平面图生成复杂建筑的疏散图案，比较后得出最佳疏散设计路线。这个模型已经用于一些咨询项目。

　　模型的结构基本上是细网格模型。最初，此模型将建筑物分成一些节点，这些节点代表建筑物的空间或区域(不受保护、部分保护和全部保护)，其中区域之间至少有一个弧形口连接，由此形成一个粗的网格。然后，将每个粗的网格单元再分成有限的网格，每个网格的大小是0.4m×0.4m，一个人占据一个网格。此外，同一时间内一个人只能占据一个网格单元。

　　(4)buildingExODus。该模型可用于模拟疏散大量被很多障碍围困的人。模型由airEXODUS、

　　buildingExODus、maritimeEXODUS、railEXODUS、vrEXODUS六个部分组成。buildingEx0Dus试图考虑人与人、人与火灾以及人与建筑物之间的相互作用。该模型包括6个在模拟疏散方面相互联系、相互传递信息的子模型，即人员、运动、行为、毒性、危险性和几何学子模型。

　　该模型是一种行为模式模型，是一个细网格系统。其利用二维空间网格绘制出几何结构、位置、障碍物等。这种网格由“节点”和“弧”组成。每个节点都代表了建筑平面图上的小空间，而弧在建筑平面图上把这些节点连接在一起。人们通过利用这些弧从建筑物的一个节点到另一个节点。这些信息存储在几何子模型中。同时，在整个模拟过程中，每个节点都有毒气等级、烟气温度和浓度等与其相关的动态环境。

　　5.软件选用

　　疏散软件能够人为设置出口障碍，通过对建筑平面信息的识别，可以在某些安全出口受阻的情况下创建另一个替代的有效距离地图来引导人员疏散，从而得出建筑物的最优化疏散设计方案。人员的行为特性具有不确定性，无论是采用函数型行为模式，还是采用规则决定方法，都无法绝对准确地模拟出火灾时人员疏散的真实情况，在今后的软件后续开发中可以增加更多的实际因素参数，以修正模拟疏散结果。

　　疏散软件基本可以定义个体人员的基本行为特性，模拟出一定的心理反应，能够有条件地寻找出有效的疏散路径。国际上人员疏散软件的开发已经积累了一定的经验，并且经过了相当数量的工程实践检验，但毕竟国外的人员疏散行为、习惯，心理反应等与我国居民有很大差异，一些软件还不能简单地直接拿来应用，需结合我国的建筑特点和疏散演习等进行校正和应用。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。如果有条件，可以结合数值计算和建筑疏散演习等方式，进一步验证模型的可靠性。

　　三、模型评价

　　下面针对建筑消防性能化设计计算方法的确定性模型需要重点评价的几个方法进行论述。

　　(一)计算模型的适用性

　　以火灾动力学软件FDS为例，它可用来模拟火灾热和燃烧产物的运输、气体和固体表面之间的辐射和对流传热、热解、火灾蔓延与增长、喷淋等。对于开放空间或燃料控制的火灾，FDS能相对准确地进行模拟。但FDS的局限性在于其限于低速流动模拟;通过分解压力项，处理状态方程，从而滤除声波的影响。针对相对封闭房间内氧控制的火灾场景，有可能会发生爆燃现象，在此过程中压力波对火焰的传播起着较大的影响。在模拟此类火灾场景时，尽管FDS能模拟并有可能获得看似正确的计算结果，但从模型基本理论上已不再适用。因此，针对计算模型的适用性问题，不仅要从计算结果进行考虑，还要从模型的自身假设进行分析。计算软件为了能够模拟更多的问题，往往采用普适性的算法，对于有些根本不满足计算模型理论的场景，计算结果也可能会与实验结果偏差不大，这样的结果不能轻易相信，且也不能说明类似这样的场景就可以采用这样的方法来计算。在计算模型理论都无法满足的情况下，根本就不允许采用这样的模型来进行计算。