建筑火灾模拟软件介绍

FDS(火灾动态模拟)学习资料

西安建大科技/总66期2007年第2期

建筑火灾计算机模拟软件介绍

静 元

(西安市公安消防支队,陕西西安,710001)

【摘 要】 运用计算机进行火灾模拟已经成为当前火灾模拟的重要手段,无论是在建筑工程

设计、建筑风险评估领域,还是在建筑火灾危害性研究、火灾现场复原及事故调查工作中,建筑火灾计算机模拟都有非常广泛的应用价值。本文主要介绍了火灾计算机模拟软件的发展和几款常用软件。

【关键词】 建筑火灾 计算机模拟 建筑工程 风险评估 1.概述

火灾模拟是研究火灾在一定条件下孕育、发生和发展的机理与规律。模拟研究的理论基础是承认火灾过程遵循确定性的规律,这种规律既可以在模拟实验中再现,也可以抽象成控制火灾过程的数学表达式(微分方程或代数方程)。模拟研究的意义在于,可以通过简化和近似,逐个研究影响火灾的各个分过程和各主要因素的作用,逐步揭示火灾的机理和规律。例如用小型受限空间中的烟气运动模拟室内火灾烟气的运动等。由于火灾的孕育、发生、发展和蔓延的过程包含了流体流动、传热传质、化学反应和相变,涉及质量、动量、能量和化学成分在复杂多变的环境条件下相互作用,其形式是三维、多相、多尺度、非定常、非线形、非平衡态的动力学过程,因此进行火灾的相似实验模拟必然具有一定的难度。

建筑火灾模拟分为实验模拟与计算机模拟两类。实验模拟研究一般是在某种近似条件下进行的,由于火灾过程的复杂性,建立起严

格的相似准则比较困难,实验模拟方案所包含的近似必然导致研究结果与实际的偏离,特别是对于火灾这样一些大尺度的灾害性的问题,通过建立实验模型进行火灾模拟研究造价非常昂贵。因此,运用计算机模拟正逐步成为建筑火灾模拟的重要手段。随着计算机技术的飞速发展,使计算机模拟和仿真技术已经能够在许多方面代替实验研究,特别是计算机模拟所具有的安全、高效、成本低廉的优势,使其越来越多地被广泛应用到火灾研究工作当中。本文主要介绍了建筑火灾计算机模拟软件的发展过程、当前主流的计算机软件及其发展趋势和局限性。

2.计算机模拟的定义和发展历程 电子计算机的出现,为人们认识火灾规律提供了新的方法。近几十年来,计算机模拟成为火灾研究中的重要内容之一,一些有效的数学分析和数理统计方法引入到了火灾科研体系之中。通过使用计算机这一强有力的工具,使得火灾过程的理论模型能够应用于火灾科

作者简介:静元(1975-),男,陕西西安人,工学学士,现在西安市公安消防支队防火火处助理工程师。 46

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