第四節(jié) 軟件選取

　　一、火災(zāi)模擬

　　(一)概述

　　火災(zāi)數(shù)值模擬是火災(zāi)研究的重要內(nèi)容之一，但由于火災(zāi)現(xiàn)象的復(fù)雜性，近幾十年來才建立起描述火災(zāi)現(xiàn)象的實用數(shù)學(xué)模型�；馂�(zāi)模型主要分為確定性模型和隨機(jī)性模型。

　　火災(zāi)數(shù)值模型主要有：專家系統(tǒng)(ExpertSystem)、區(qū)域模型(ZoneModel)、場模型(FieldModel)、網(wǎng)絡(luò)模型(NetworkModel)和混合模型(HybridModel)。

　　目前用于火災(zāi)模擬的CFD模型主要有FDS、PHOENICS、FLUENT等。FDS是專門針對火災(zāi)模擬而開發(fā)的CFD軟件，簡單易用。因此，它在火災(zāi)模擬中的應(yīng)用最為廣泛。

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　　(二)選取

　　從軟件易用性來看，火災(zāi)專用模擬軟件相對簡單，在應(yīng)用中不需要進(jìn)行復(fù)雜設(shè)置，使用者只需掌握火災(zāi)基本知識即可得到合理的結(jié)果，而通用CFD軟件對使用者要求較高，使用者需要對流體力學(xué)知識有深入了解，才能得到合理結(jié)果，因此，一般火災(zāi)模擬選擇專用軟件為宜。

　　利用火災(zāi)模型進(jìn)行數(shù)值分析前，應(yīng)著重考慮該模型對所模擬問題的適用性及預(yù)測能力。一般情況下，需要事先利用相關(guān)試驗(已有其他人員進(jìn)行的試驗或自己進(jìn)行相關(guān)試驗)對模型進(jìn)行確認(rèn)研究。

　　從模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性來看，由于火災(zāi)專用模擬軟件是專門針對火災(zāi)開發(fā)的，在概念模型層面相對于通用軟件更接近于真實模型，其數(shù)學(xué)模型更能反映火災(zāi)過程，因此，一般情況下，建議選擇火災(zāi)專用軟件，除非在專用軟件無法模擬的情況下才選擇通用軟件。

　　二、疏散模擬

　　(一)概述

　　評價指標(biāo)包括建筑的安全出口、疏散樓梯的寬度、疏散距離是否滿足建筑內(nèi)使用人員的疏散需要，人員疏散所需的時間是否大于火災(zāi)條件下的可用疏散時間。

　　安全疏散時間判據(jù)，主要按照火災(zāi)發(fā)展與人員疏散時間為同時沿一條不可逆的時間線進(jìn)行，保證建筑物內(nèi)人員安全疏散完畢所需時間必須小于火災(zāi)發(fā)展到危險狀態(tài)的時間。

　　人員疏散時間為火災(zāi)探測報警時間、人員預(yù)動時間與人員疏散運動時間之和。在計算疏散運動時間時，通常采用1.5～2的安全系數(shù)來考慮設(shè)計計算中的不確定性因素。

　　(二)軟件選用(P353)

　　一般情況下，當(dāng)建筑的結(jié)構(gòu)簡單、布局規(guī)則、疏散路徑容易辨別、建筑的功能較為單一且人員密度較大時，適合采用水力疏散模型來進(jìn)行人員疏散的計算，而其他情況則適于采用人員行為模型。原因是：前一種情況下發(fā)生火災(zāi)，人員可以較為快速準(zhǔn)確地獲取關(guān)鍵信息并采取疏散行動，人員疏散通常很快由個體行為轉(zhuǎn)化為群體行為，符合水力疏散模型的適用條件。

　　而其他情況下，人員獲取信息的渠道相對較少，從接到報警信號到識別火災(zāi)以及疏散過程中尋找合適的疏散路徑都在很大程度上依賴于個體的判斷。因此，人員疏散由個體行為轉(zhuǎn)化為群體行為的時間非常長，有時候可能自始至終都是個體行為，這種情況下選用人員行為模型顯然更合適。

　　三、模型評價

　　(一)計算模型的適用性

　　(二)計算的收斂性

　　(三)網(wǎng)格尺度的合理性(網(wǎng)絡(luò)的獨立性和網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)型)

　　(四)時間步長的合理性

　　(五)計算區(qū)域選擇的合理性

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