一、概述
火災(zāi)模擬是研究火災(zāi)在一定條件下孕育、發(fā)生和發(fā)展的機(jī)理和規(guī)律。模擬研究的理論基礎(chǔ)是承認(rèn)火災(zāi)過程遵循確定性的規(guī)律,這種規(guī)律既可以在模擬實驗中再現(xiàn),也可以抽象成控制火災(zāi)過程的數(shù)學(xué)表達(dá)式。模擬研究的意義是可以通過簡化和近似,逐個研究影響火災(zāi)的各個分過程和各主要因素的作用,逐步解釋火災(zāi)的機(jī)理和規(guī)律。
二、火災(zāi)模擬在消防領(lǐng)域的應(yīng)用
(一)在建筑防火設(shè)計中的應(yīng)用
火災(zāi)模擬技術(shù)為建筑防火設(shè)計和消防安全評估提供了新的科學(xué)工具。建筑設(shè)計人員可以隨設(shè)計項目建立模型,預(yù)測該建筑可能發(fā)生火災(zāi)的情況,或是設(shè)定火災(zāi)場景。根據(jù)計算機(jī)模擬得到的數(shù)據(jù)來測算和確定各處建筑構(gòu)件、材料與組件、消防設(shè)備的使用,以體現(xiàn)“性能化”設(shè)計的目的。
(二)在火災(zāi)事故調(diào)查工作中的應(yīng)用
計算機(jī)火災(zāi)模型還可以用于火災(zāi)事故調(diào)查。技術(shù)人員運(yùn)用仿真技術(shù)在計算機(jī)上建立建筑模型,模擬火災(zāi)過程,將得出的數(shù)據(jù)和結(jié)果與火災(zāi)現(xiàn)場勘驗的數(shù)據(jù)和目擊者提供的情況進(jìn)行比較,可以較準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的全過程,為火災(zāi)調(diào)查提供科學(xué)依據(jù)。另外,通過調(diào)查火災(zāi)參數(shù)設(shè)置,還可以對已做出的火災(zāi)事故原因進(jìn)行判斷,以驗證其準(zhǔn)確性。
(三)在滅火實戰(zhàn)與訓(xùn)練中的應(yīng)用
消防機(jī)構(gòu)可以運(yùn)用火災(zāi)模擬技術(shù),建立重點單位或重點部位的模型,通過模擬的方法,制定該單位滅火救援預(yù)案。假如該單位真的發(fā)生火災(zāi),該系統(tǒng)能夠幫助滅火指揮員在火場作出正確的判斷。此外,隨著計算機(jī)?;湍M技術(shù)不斷發(fā)展和成熟,它還將為消防管理滅火訓(xùn)練人員疏散自救等提供新的手段和工具。
三、火災(zāi)模擬在消防領(lǐng)域的意義
火災(zāi)模擬技術(shù)針對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行的事故分析和災(zāi)情回溯,可以幫助消防人員以及整個社會更加清晰認(rèn)識、了解火災(zāi)發(fā)生的過程。當(dāng)前,我們對火災(zāi)事故發(fā)生后所能做的工作集中在事故現(xiàn)場清理,現(xiàn)場物證提取,火災(zāi)案情分析等工作,這一類工作也主要用于幫助消防人員來進(jìn)行火災(zāi)事故責(zé)任指證等案情工作。如果將整個火災(zāi)事故分析結(jié)果進(jìn)行較真實的三維還原模擬,那么既可以作為案情分析的又一有利工具,也可以將終定案的結(jié)果作為火災(zāi)預(yù)防的宣傳材料。同時,以虛擬現(xiàn)實和三維仿真為基礎(chǔ)的火災(zāi)模擬可以在分析火災(zāi)案情的過程中快速建立起相關(guān)方案的完整事故模擬流程,用以進(jìn)行預(yù)測方案的演練和佐證,也可用作火災(zāi)預(yù)防的宣傳和教育,真正的做到“前車之覆,后車之鑒”。
四、常用的火災(zāi)模擬軟件
當(dāng)前主發(fā)的火災(zāi)模擬軟件包括:設(shè)計火災(zāi)場景的時候計算火災(zāi)功率用的DETAT-QS、ARGOS等,計算火災(zāi)煙氣用的FDS、FLUENT、CFAST、PHOENICS等,計算人員疏散的有EVACANET、BUILDING EXODUS、SIMULEX、STEPS等。這里主要介紹以下幾款軟件: