2023年一级消防工程师综合能力考点火灾模拟软件选取

一级消防工程师综合能力考点火灾模拟软件选取姓名_________指导_________日期_________火灾模拟软件选取在火灾模拟中，影响模拟结果准确性原因比较多，如所建模型和实际对象靠近程度、格划分方法、格数量、格尺寸、湍流模型选择、各种计算假设等原因都会对模拟结果产生影响同时，各个软件都有自己优缺点和适用范围，对某一工程设计，如性能化设计项目，选择最适宜软件进行火灾模拟是一比较主要问题

一、火灾模拟在火灾模拟中，影响模拟结果准确性原因比较多，如所建模型和实际对象靠近程度、格划分方法、格数量、格尺寸、湍流模型选择、各种计算假设等原因都会对模拟结果产生影响一概述火灾数值模拟是火灾研究主要内容之一，但因为火灾现象复杂性，近几十年来才建立起描述火灾现象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教授系统区域模型场模Expert System.Zone Model.型、络模型和混合模型场模型也Field ModelNetwork ModelHybrid Modelo即模型，主要是利用计算流体动力学技术对火灾进行模拟模型,因为CFD CFD CFD模型能够得到比较详细物理量时空分布，能精细地表现火灾现象，加之高速、大容量计算机发展，使得模型得到了越来越广泛应用CFD现在用于火灾模拟模型主要有、等是专门CFD FDS PHOENICS.FLUENT FDS针对火灾模拟而开发软件，简单易用所以，在火灾模拟中应用最为广泛而CFD和是计算流体力学通用软件，将其用于火灾模拟需要有较强流PHOENICS FLUENT体力学背景所以，应用较少现在，国内外对研究比较多,而对于FDSPHOENICS和在火灾模拟方面应用研究则较少,对各个软件对比研究更少FLUENT在火灾模拟中，影响模拟结果准确性原因比较多，如所建模型和实际对象靠近程度、格划分方法、格数量、格尺寸、湍流模型选择、各种计算假设等原因都会对模拟结果产生影响，怎样才能使模拟结果愈加准确、可信是一个急需处理问题同时，各个软件都有自己优缺点和适用范围，对某一工程设计，如性能化设计项目，选择最适宜软件进行火灾模拟是一比较主要问题所以，为了能够愈加好地利用模型进行火灾CFD模拟，有必要对他们进行系统研究验证与确认是评价数值解精度和可信度主要伎俩长久以veriifcation validation来，工对软件验证与确认工作一直没有给予足够重视所以，对于计算结CFD CFD果可信度，研究人员并不能给出明确回答这使得软件使用者对也持CFD CFDCFD一个矛盾心态，既想利用这种快捷经济设计工具，又对计算结果心存疑虑CFDCFD假如有条件，能够结合数值计算和模拟实体火灾方式，深入验证模型可靠性二选取从软件易用性来看，火灾专用模拟软件相对简单，在应用中不需要作复杂设置,使用者只需掌握火灾基本知识即可得到合理结果，而通用软件对使用者要求CFD较高，使用者需要对流体力学有深入了解，才能得到合理结果，所以，通常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适用性及预测能力，通常情况下,需要事先利用相关试验（已经有其余人员进行试验或自己进行相关试验）对模型进行确认研究从模拟准确性来看，火灾专用模拟软件因为是专门针对火灾开发，在概念模型层面相对于通用软件更靠近于真实模型，其数学模型更能反应火灾过程，所以，通常情况下，提议选择火灾专用软件，除非在专用软件无法模拟情况下才选择通用软件使用火灾专用软件时，应着重考虑格独立性、边界条件设置对模拟结果影响，使用通用软件时，还应考虑湍流模型、燃烧模型、辐射模型选择火灾模型验证和确认应包含其对各类火灾参数预测能力研究，如火场温度、热辐射通量、反应产物浓度改变（着重研究、、烟密度等）、火场能见度等CO C02对于通用软件，如等，因为其发展比较成熟,其程CFD PHOENICS.FLUENT.CFX序通常能够比较准确反应其所确立概念模型，所以,对这类模型能够着重于确认研究;对于专用火灾模拟软件，如等，已经进行了较多确实认和验证工作，对于比较常FDS见火灾场景，如建筑室内火灾等，能够直接用来模拟分析，而对一些特殊场景，如火灾在狭长双层玻璃幕墙内蔓延模拟，还需进行深入确认研究;对于自行编制火灾模拟程序，模型验证工作是至关主要，应确保程序能够准确反应概念模型用房间火试验，对和进行了确认研究，就该类实例Steckler PHONEICSFLUENT来说，准确度要高于，但就工程应用来说，在选择合理湍流模型、FLUENT PHENICS辐射模型，并经过格独立性检验后，二者模拟结果通常可满足工程需要火灾发展具备确定性和随机性特点，火灾试验影响原因较多，在选择确认试验时,应尽可能选择可重复性强试验,并应重视采取不一样火灾场景下火灾试验对其进行确认研究，方便愈加好地检验模型可信度

二、疏散模拟当前世界上开发人员疏散软件数目众多，据统计，有文件记载疏散软件有个,其余22未公开也不在少数所以，在选取模型时一定要结合有待处理实际问题与模型适用性来进行选择

（一）概述建筑防火设计主要目标之一是确保人身安全建筑安全疏散性能化设计，是要求所设计疏散设施能够确保建筑中全部人员有足够时间安全疏散到安全地方评价指标包含建筑安全出口、疏散楼梯宽度、疏散距离是否满足建筑内使用人员疏散需要，人员疏散所需时间是否大于火灾条件下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时间线进行，确保建筑物内人员安全疏散完成所需时间必须小于火灾发展到危险状态时间火灾中人疏散过程是在人意识干预下,感知、认知火灾和环境信息与行为决议以及执行决议过程，是一个在时间压力下人体位移因为人行为受到年纪、身高、体重、灵敏度、习性、行动能力等心理与生理状态和文化背景与受教育程度影响,十分复杂，同时人员在建筑内实际情况以及建筑空间特征，如人员分布情形、熟悉环境程度、人数及其组成和楼梯或出口宽度、照明、走道宽度、数量、建筑高度等都对人员疏散结束所需时间和可用于人员疏散时间有很大影响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，通常采取安全系数来考虑设计计算中不确定性原因L5~2在人员安全疏散研究方面，因为对所采取方法是否能达成性能化设计预期目标,同时怎样对确保人员生命安全目标进行合理评价都缺乏科学依据，所以全世界在这方面研究都处于起步阶段人员疏散软件方面，关于研究人员在不停加大这方面软件研究开发力度国外从世纪年代初开始就展开了人员疏散基础数据及疏散模拟软件方面2080研究，并把疏散研究结果及时应用到了建筑性能化设计中，我国也于近年来展开了这方面研究

（二）疏散模型分类人员疏散计算方法主要有两种水力模型和人员行为模型.水力疏散模型1最惯用方法是水力疏散模型，它经过将人在疏散通道内走动模拟为水在管道内流动来进行计算这一方法缺点是它完全忽略掉了人个体特征，而将人群疏散作为一个整体运动水力疏散模型通常对人员疏散过程作以下保守假设）疏散人员具备相同特征，1）而且都具备足够身体条件疏散到安全地点；疏散人员是清醒，在疏散开始时刻一起2井然有序地进行疏散，且人员在疏散过程中不会中途返回选择其它疏散路径；）在疏散过程中，人流流量与疏散通道宽度成正比分配，即从某一出口疏散人数按其3宽度占出口总宽度百分比进行分配；）人员从各个疏散门扇疏散且全部些人疏散速度一致，保持不变

4.人员行为模型2人员行为模型模拟人在火灾中行为，综合考虑了人与人、人与建筑物以及人与环境之间相互作用这类模型能够从一定程度上反应火灾时个人特征对人员疏散影响，但因为火灾中人反应与行为”依旧是一个较新领域，对其定性研究较多，而定量研究结果极少，所以在选取该类模型时要慎重考虑它适用性，以经过实际疏散试验或演练验证模型为首选当前世界上开发人员疏散软件数目众多，据统计，有文件记载疏散软件有个,其余22未公开也不在少数所以，在选取模型时一定要结合有待处理实际问题与模型适用性来进行选择下面将经过分析这些人员疏散模型功效与特点，对这些软件进行适当分类）通常分类1疏散模型在处理疏散通常问题时，均采取了三种不一样基本方法优化法、模拟法和风险评定法优化法假定人员以最有效方式进行疏散，而不考虑外部环境影响及非疏散行为通常，模型认为人员选择疏散路线是最好这一类模型适适用于大量人群或将全部些人员看成一个有共同特征群体来考虑情况，而不考虑个体行为模拟法试图表现实际疏散行为与运动，不但要得到准确结果，而且要反应疏散时选择疏散路线及人员所做决定因为各个模型在考虑人员行为时详细程度不一样，所以结果准确度也不相同。