计算机模拟技术在后处理中的应用 火灾模拟论文 关于计算机模拟技术在防火设计中的应

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(1.大兴安岭职业学院,黑龙江 加格达奇 165000；

2..中国银行大兴安岭分行,黑龙江 加格达奇 165000)

摘 要：介绍了建筑防火设计的现状及发展趋势,特别提到计算机模拟技术在建筑工程防火性能化设计中的重要性,并且应用CFD系列防火软件中的FDS软件对室内火灾的特征进行了模拟与描述,体现了计算机模拟技术在建筑防火设计中应用的论文范文性与实效性.

关键词：建筑防火；性能化设计；计算机模拟

中图分类号：X 954文献标识码：A

Application of Computer Simulation

Technology in Fire Protection Design

LIU Chunqi1, GUO Liqing2

(1.Daxinganling Vocational College,Jiagedaqi Daxinganling 165000,China；

2.Daxinganling Branch of Bank of China,Jiagedaqi Daxinganling 165000,China)

Abstract：Current situation and development trend of fire prevention design of buildings are introduced.Particularly,the importance of computer simulation technology in the fire prevention performance design of construction engineering is mentioned.FDS software of CFD series fire prevention software is applied to simulate and describe the features of indoor fires,which demonstrates the superiority and effectiveness of application of computer simulation technology in the fire prevention design of buildings.

Key words：fire prevention of buildings；performance design；computer simulation

随着建筑设计技术的飞跃发展,人们对建筑消防设计的安全性与可靠性提出了更高的要求.传统的设计方法已不适应时代的要求,进而产生了消防性能化的设计思路.消防性能化设计是一种新思路、新技术,并且越来越受到关注.它采用工程化的方法,通过计算机软件模拟,并且对模拟结果进行量化分析,从而评估建筑物的消防安全水平.通过合理有效地采用各种技术手段,性能化的防火设计可以获得较高的消防安全水平,又具有灵活性.这种方法有效的克服了传统的采用全尺寸实验获得火灾数据的不实用、不经济等缺点,大大提升了建筑消防设计的准确性与高效性,并且具有投入小、周期短等特点,常与比例模型实验补充,为建筑消防性能化设计开辟了新的途径.

1.FDS软件的特点

作为美国标准与技术研究所(NIST)开发的一款专业防火软件,其主要功能是预测在拟定的最不利条件下导致火灾发生的环境,具有以下特点［1］.

(1)火灾动力学模拟模型(FDS)是一个对火灾引起流动的流体动力学计算模型.软件对于低速、热驱动流的定量计算应用那维尔-斯托克斯方程(黏性流体方程),其侧重于火灾产生的烟气和引起的热传输.

(2)FDS火灾模拟软件包含FDS和SomkerView两部分.FDS是软件的主体部分,主要完成模拟场景的构建和计算,而SomkerView是FDS计算结果后处理程序,它既能处理动态数据也能显示静态数据,并将这些数据以二维或三维形式显现出来.

(3)模型的输入数据包括：空间环境温度,建筑内物品的燃烧性质,灭火系统的影响,烟气的性质,是否考虑某些障碍物的影响,为收集有用数据所需的模拟时间,网格划分(计算精确度),所需要测量的数据类型及位置,火源种类及初始温度等.还可以设置“切片”或贯穿整个控制体的断面,通过这个断面或切片可以使用户直观地观察气体内的温度分布、毒气分布、烟气分布情况.

2.应用实例

2..1火灾场景设计

区域大小为7.0m×5.0m×2.8m,网格大小为0.52m×0.54m×0.24m,火源热释放速率为2000kW/S,设计模拟时间为300s,共布设6个测点,其位置见表1,火灾场景如图1所示.

2..2数据分析

2..2.1模拟数据

FDS计算结果二维数据随时间变化的数据输出格式为office excel程序格式,本模拟结果数据如图2所示.

在输出表中,数据主要包括随时间变化的6个测点的温度、烟气的浓度、CO、CO2含量等等.

2..2.2数据分析

根据所得数据,提取6个测点100s以内随时间变化的的温度数据,应用统计分析软件origin 6.0进行拟合,温度随时间变化曲线如图3-8所示.

图3-8显示的是各个测点温度随时间变化情况,可以看出,随着测点距离火源位置的变化,温度随时间变化呈现不同的变化趋势,距离越近曲线波动越剧烈,随着距离的增加曲线变化趋势放缓,说明火源周围区域内温度与距离火源位置有密切关系,这种关系为性能化设计中如何设置防火通道提供了有力的技术参考.

图9与图10分别显示了断面X等于4.45m在133.7s及216.7s时温度分布情况.

3.小结

本文通过对计算机模拟技术在建筑性能化防火设计中作用的介绍,着重说明了其在建筑工程设计中的论文范文性与先进性,并且设计了一个火灾场景,对模拟火灾中的温度数据进行了分析,说明了温度与距离的相互关系,可为建筑工程性能化防火设计提供技术参考.

参考文献：

［1］徐幼平,周彪,张腾．FDS在工业火灾中的应用［J］.工业安全与环保,,34(5)：60-61.

火灾模拟软件:矿井火灾模拟功能

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