火灾科学是一门既具有确定性又具有随机性规律的学科。由于火灾科学具有确定性，因此可以用模拟研究的手段探索它；又由于火灾的规律具有随机性，所以必须对大量的火灾数据进行统计分析。在当今性能化防火设计中，一般是基于性能目标的设计，包括：烟控设置、水系统设置、建筑结构形式设置等，而对建筑外部火灾风险以及火灾蔓延的风险控制和研究的考虑还很少。特别是对于大型建筑外部火灾风险的控制，由于人力、财力等各种困难很难做实体试验，因此更加重视计算机模拟的实现。本文首先对火灾蔓延基本特性和建筑外部火灾风险进行了分析；然后，通过FDS软件的应用，针对小比例模型的研究，包括试验与模拟，找到了计算机模拟火灾蔓延的方法，从而为大型建筑火灾蔓延模拟的实现打下了基础；最后，结合工程实例，进行了火场分析和火灾调查，实现了建筑外部和内部的火灾蔓延模拟，并分析了火场温度以及火场温度对建筑结构安全的影响。得出的主要结论有：火灾蔓延决定于材料燃烧特性、材料外形尺寸、起火点位置及大小和环境状况；用模拟手段对试验模型进行验证的方法是可行的；调整模拟参数，可以使模拟与试验现象吻合；设置可燃材料的属性参数是模拟控制最主要的手段，其中，最重要的参数是材料的燃点和热释放速率，燃点决定了火灾蔓延模拟是否能够进行，热释放速率决定了模拟中火灾蔓延速率的大小；模拟的温度分布与试验的温度分布是一致的；在火灾对建筑结构安全的研究中，对结构的影响主要是火场温度和火场持续时间，表现在等效爆火时间和耐火极限的分析。通过比例模型的模拟与试验的分析，得出蔓延的规律，然后对大模型进行模拟，并结合真实的火灾案例进行分析，具有很强的说服力以及现实意义，也对性能化设计前期火灾场景设计提供了借鉴。