4.軟件介紹

　　(1)STEPS。該模型可用于模擬在正�；蚓o急情況下，人員在不同類型建筑物中的疏散情況。

　　模型是一個由一系列的網(wǎng)格單元組成的網(wǎng)格系統(tǒng)，在網(wǎng)格系統(tǒng)中，一個人只能占有一個單元。網(wǎng)格單元的默認尺寸是0.Sm×0.5m。另一個細網(wǎng)格選型可適用于多人占有一個網(wǎng)格單元，但仍處于測試階段。

　　(2)Simulex。該模型是一個能夠模擬人群從復雜建筑物中疏散的模型。該模型采用一個連續(xù)的空間體系，各層的平面圖和樓梯都劃分成一個個0.2m×0.2m的塊或網(wǎng)格。該模型包含一個算法，它能夠計算出每個網(wǎng)格到最近安全出口的距離，并將這些信息標注在一個距離圖表上。

　　(3)SGEM。該空間網(wǎng)格疏散模型可利用CAD平面圖生成復雜建筑的疏散圖案，比較后得出最佳疏散設(shè)計路線。這個模型已經(jīng)用于一些咨詢項目。

　　模型的結(jié)構(gòu)基本上是細網(wǎng)格模型。最初，此模型將建筑物分成一些節(jié)點，這些節(jié)點代表建筑物的空間或區(qū)域(不受保護、部分保護和全部保護)，其中區(qū)域之間至少有一個弧形口連接，由此形成一個粗的網(wǎng)格。然后，將每個粗的網(wǎng)格單元再分成有限的網(wǎng)格，每個網(wǎng)格的大小是0.4m×0.4m，一個人占據(jù)一個網(wǎng)格。此外，同一時間內(nèi)一個人只能占據(jù)一個網(wǎng)格單元。

　　(4)buildingExODus。該模型可用于模擬疏散大量被很多障礙圍困的人。模型由airEXODUS、

　　buildingExODus、maritimeEXODUS、railEXODUS、vrEXODUS六個部分組成。buildingEx0Dus試圖考慮人與人、人與火災以及人與建筑物之間的相互作用。該模型包括6個在模擬疏散方面相互聯(lián)系、相互傳遞信息的子模型，即人員、運動、行為、毒性、危險性和幾何學子模型。

　　該模型是一種行為模式模型，是一個細網(wǎng)格系統(tǒng)。其利用二維空間網(wǎng)格繪制出幾何結(jié)構(gòu)、位置、障礙物等。這種網(wǎng)格由“節(jié)點”和“弧”組成。每個節(jié)點都代表了建筑平面圖上的小空間，而弧在建筑平面圖上把這些節(jié)點連接在一起。人們通過利用這些弧從建筑物的一個節(jié)點到另一個節(jié)點。這些信息存儲在幾何子模型中。同時，在整個模擬過程中，每個節(jié)點都有毒氣等級、煙氣溫度和濃度等與其相關(guān)的動態(tài)環(huán)境。

　　5.軟件選用

　　疏散軟件能夠人為設(shè)置出口障礙，通過對建筑平面信息的識別，可以在某些安全出口受阻的情況下創(chuàng)建另一個替代的有效距離地圖來引導人員疏散，從而得出建筑物的最優(yōu)化疏散設(shè)計方案。人員的行為特性具有不確定性，無論是采用函數(shù)型行為模式，還是采用規(guī)則決定方法，都無法絕對準確地模擬出火災時人員疏散的真實情況，在今后的軟件后續(xù)開發(fā)中可以增加更多的實際因素參數(shù)，以修正模擬疏散結(jié)果。

　　疏散軟件基本可以定義個體人員的基本行為特性，模擬出一定的心理反應，能夠有條件地尋找出有效的疏散路徑。國際上人員疏散軟件的開發(fā)已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗，并且經(jīng)過了相當數(shù)量的工程實踐檢驗，但畢竟國外的人員疏散行為、習慣，心理反應等與我國居民有很大差異，一些軟件還不能簡單地直接拿來應用，需結(jié)合我國的建筑特點和疏散演習等進行校正和應用。一般情況下，當建筑的結(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，人員可以較為快速準確地獲取關(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。如果有條件，可以結(jié)合數(shù)值計算和建筑疏散演習等方式，進一步驗證模型的可靠性。

　　三、模型評價

　　下面針對建筑消防性能化設(shè)計計算方法的確定性模型需要重點評價的幾個方法進行論述。

　　(一)計算模型的適用性

　　以火災動力學軟件FDS為例，它可用來模擬火災熱和燃燒產(chǎn)物的運輸、氣體和固體表面之間的輻射和對流傳熱、熱解、火災蔓延與增長、噴淋等。對于開放空間或燃料控制的火災，F(xiàn)DS能相對準確地進行模擬。但FDS的局限性在于其限于低速流動模擬;通過分解壓力項，處理狀態(tài)方程，從而濾除聲波的影響。針對相對封閉房間內(nèi)氧控制的火災場景，有可能會發(fā)生爆燃現(xiàn)象，在此過程中壓力波對火焰的傳播起著較大的影響。在模擬此類火災場景時，盡管FDS能模擬并有可能獲得看似正確的計算結(jié)果，但從模型基本理論上已不再適用。因此，針對計算模型的適用性問題，不僅要從計算結(jié)果進行考慮，還要從模型的自身假設(shè)進行分析。計算軟件為了能夠模擬更多的問題，往往采用普適性的算法，對于有些根本不滿足計算模型理論的場景，計算結(jié)果也可能會與實驗結(jié)果偏差不大，這樣的結(jié)果不能輕易相信，且也不能說明類似這樣的場景就可以采用這樣的方法來計算。在計算模型理論都無法滿足的情況下，根本就不允許采用這樣的模型來進行計算。