性能化防火设计在火灾危险性评估中的应用研究

本文利用性能化防火设计方法对某大型超市的消防安全措施进行了评估,采用经验公式分析与火灾模拟软件FDS相结合的方法,通过设定消防安全目标、确定性能判据、建立火灾场景,考虑不确定因素对其进行烟气流动模拟计算、分析。经分析得出：性能化设计方法具有科学性、安全性、经济性等优点,能够实现确保人员安全疏散的前提下,减少防火投资,增加建筑使用面积,显著提高商业建筑的经济效益与社会效益,对今后大型公共建筑火灾安全疏散性能化设计具有重要的指导意义。     

人员安全疏散性能化设计方法的实例研究

以大型超市为例,利用日本经验公式与火灾模拟软件CFAST相结合的分析方法,通过设定消防安全目标、确定性能判据、建立火灾场景,考虑不确定因素等状况对其进行烟气流动模拟计算、分析。经分析得出：性能化设计方法具有科学性、安全性、经济性等优点,能够在确保人员安全疏散的前提下、减少防火投资、增加建筑使用面积,显著提高商业建筑的经济效益与社会效益,对今后大型公共建筑火灾安全疏散性能化设计具有重要的指导意义。     

老年公寓建筑数字孪生模型联合仿真疏散模拟方法

建筑数字孪生模型（BDT）是数字孪生（DT）应用到建筑业中与BIM结合的集成模型，能反映现实建筑运营情况.在数字孪生驱动下老年公寓消防安全和居住质量能得到进一步提升，因此提出一种老年公寓数字孪生模型联合仿真疏散模拟方法，用于老年公寓消防安全评估和设计优化.为验证方法可实施性，以大庆市某老年公寓为例，利用BDT模型和BIM分别进行仿真模拟，结果显示两者疏散时间相差较大，影响到其消防安全性判断，老年公寓BDT模型联合仿真模拟相比于其BIM模型单一空间仿真模拟，更能真实反映老年人群在火灾场景下疏散情况，根据方法框架得出算例老年公寓存在消防安全问题，提出消防改造和疏散优化策略并验证.     

飞机客舱性能化防火设计方法研究

为研究飞机客舱防火性能,基于性能化防火设计理念,结合安全线和疏散时间模型,利用计算机模拟仿真技术,提出了飞机客舱性能化防火设计方法。以A380飞机客舱为例,利用火灾模拟软件FDS和疏散仿真软件Pathfinder结合建立仿真模型,运用提出的飞机客舱性能化防火设计方法分析了3级客舱布置下的火灾疏散情况,验证了该方法的可行性及合理性。研究结果表明:2号、3号及4号出口在火灾疏散过程中存在危险;基于此结果对客舱火灾疏散方案进行了优化,保证火灾疏散过程的安全。方法不仅可对现有各型飞机的防火性能进行评估,为优化客舱布局及人员疏散方案提供支持,还可为国产大型飞机客舱防火设计提供参考。     

火灾时人员行为对疏散影响的研究概况

提到火灾就会提到消防、建筑防火等词语,其中必不可少的就是人员疏散了。这里的疏散就是指人从发生火灾的建筑中转移出去的过程。有的学者假设人员之间、人员与障碍、人员与出口之间存在力,人员则按照受力情况在火场逃生。按照现有的建筑消防安全模式,将建筑消防安全和安全管理视为重点,火灾的发生和死亡人数并无显著减少。这就需要在现在的基础上以一个全新的角度思考来减少火灾带来的损失。     

基于FDS的体育馆消防设计安全性仿真模拟验证分析

为了研究体育馆防火分区面积超过规范要求等问题，采用消防工程原理与方法，对某体育馆进行消防性能化设计。在满足建筑使用功能的前提下，通过实地调研考察分析，设定不同的火灾场景，运用火灾动力学软件FDS(Fire Dynamics Simulator)进行烟气运动模拟和人员疏散安全性分析，验证该体育馆建筑消防设计的安全性与可行性。研究结果表明：火灾蔓延和烟气蔓延均可以得到有效控制，人员可以安全疏散，该建筑的消防安全性是可以得到有效保证。研究结果为同类工程的消防设计提供参考。     

历史文化街区的特殊消防设计研究

为了贯彻党的十九届五中全会"统筹发展和安全"的精神,遵循《住建部办公厅关于开展既有建筑改造利用消防设计审查验收试点的通知》的要求,以历史文化街区为对象,着重针对既有建筑改造开展特殊消防设计.通过采取防火控制区、防火组团、安全疏散策略、消防系统优化和火灾风险控制等技术,利用FDS火灾烟气数值模拟分析软件计算火灾危险来临时间和Pathfinder疏散模拟软件得到疏散所需的安全时间,得出在采取有效的消防技术措施条件下,建筑的消防安全可以得到保证的结论.     

历史文化街区的特殊消防设计研究

为了贯彻党的十九届五中全会"统筹发展和安全"的精神,遵循《住建部办公厅关于开展既有建筑改造利用消防设计审查验收试点的通知》的要求,以历史文化街区为对象,着重针对既有建筑改造开展特殊消防设计.通过采取防火控制区、防火组团、安全疏散策略、消防系统优化和火灾风险控制等技术,利用FDS火灾烟气数值模拟分析软件计算火灾危险来临时间和Pathfinder疏散模拟软件得到疏散所需的安全时间,得出在采取有效的消防技术措施条件下,建筑的消防安全可以得到保证的结论.     

工业厂房煤气泄漏火灾的模拟研究

火灾模拟研究是现代火灾安全工程学研究的基础性方法。本文以工业厂房为研究对象,以火灾燃烧理论为基础,利用大型专业化计算流体力学软件FLUENT,对由煤气泄漏所引发的室内火灾发展过程进行了形象化数值模拟,得到火灾场景中不同物理量随时间的变化规律,为现实生活中火灾的防治和救援提供理论依据。本文的研究还在火灾安全教育、消防指挥、建筑性能化设计以及人员应急疏散等方面具有较强的应用价值。     

建筑火灾安全模拟与分析集成仿真系统

运用火灾科学、结构工程、人工智能以及计算机仿真与图形学等多个学科领域的知识,基于火灾数值模拟和结构有限元分析以及人员疏散的基本原理,以火灾安全模拟系统核心数据库为数据引擎,基于中间层结构的组件式架构建立了建筑火灾模拟与结构安全分析一体化的综合系统--BFireSAS系统.该系统将火灾模拟、结构分析和人员疏散模拟综合为一体,可以模拟建筑火灾中火场状况与空间结构体系的相互作用,火灾变化与人员疏散之间的相互关系.     

建筑火灾场景下的疏散个体动态安全性评价方法

为了减少因疏散个体对火场风险的感知和自身安全性认知产生的偏差而导致的应急疏散决策失误,通过分析影响建筑火灾情景人员疏散安全性的因素,引入物元分析理论和智能消防系统及其他检测探测设备等物联网技术,提出了一种针对某一具体建筑利用物联网技术获取动态风险并对疏散个体进行实时安全性评价的方法.该评价方法不仅解决了传统方法难以适应风险动态变化的问题,还通过将物元分析理论引入疏散个体安全评价过程减少了主观性对评价结果的影响.通过假设论证表明:基于动态风险数据的建筑火灾疏散个体安全性评价方法能够较准确的评估建筑火灾情景疏散个体的安全性该研究为火灾情境下的疏散个体应急疏散决策辅助系统研究提供一定的参考价值.     

基于随机森林的城市建筑火灾风险等级评估方法

为实现城市建筑火灾风险智能量化评估,并解决消防资源优化配置问题,提出一种基于随机森林算法的城市建筑火灾风险等级评估方法。该方法框架由评估模型构建、火灾风险等级确定、特征重要性分析三部分组成,首先,基于随机森林算法和城市火灾特征数据建立火灾风险分数评估模型,对火灾风险进行数值化评估;其次,结合城市火灾防控实际和风险分数,确定地块建筑的火灾风险等级,并挖掘风险等级与建筑物性质之间的关系;最后,在此基础上通过特征重要性(feature importance, FI)算法,对火灾风险因子进行分析,挖掘出高影响因子的火灾隐患特征,以指导消防管理人员提高消防检查效率。以美国迈尔斯堡的历史火灾数据作为实验数据,建立了该城市的火灾风险评估模型,对城市建筑的火灾风险等级进行了量化分析。在上述成果基础上,设计开发了交互式消防热点风险地图,以方便相关人员快速确定地块建筑火灾风险,并据此调整消防检查的策略以及人力物力资源的分配。     

多功能建筑火灾人员安全疏散模拟

针对一多功能综合办公楼建筑模型,设定最不利的火灾场景.依据火灾烟气危险状态判据临界值,采用场-网复合模型模拟预测建筑火灾烟流运动特性,获得人员逃生可用安全疏散时间(ASET).采用重庆大学自主开发的应用软件《高层建筑人员疏散行动时间预测系统》确定人员所需安全疏散时间(RSET).比较人员所需安全疏散时间和人员可用安全疏散时间,对火灾建筑中人员能否安全疏散做出评价,并提出保证人员安全疏散的措施.     

高层建筑火灾风险的神经网络评价

通过对模糊综合评价和人工神经网络评价进行分析比较,表明神经网络采用非线性转换函数的处理方法更符合火灾风险评价的非线性特性。针对神经网络易陷入局部极小而引起评价指标权值分布不合理的缺陷,提出运用遗传算法克服神经网络的这种缺陷,在此基础上建立了基于遗传算法和神经网络的建筑火灾风险评价模型。研究实例证明了此模型的可行性。图1,表3,参11。     

智能疏散系统导向标志计算及疏散路径仿真

为了解决大型综合建筑中智能疏散系统在火灾等突发情况发生时可根据复杂建筑结构规划出合理、安全的疏散路径问题,提出了一种基于改进A~*算法的多起点、多出口路径规划方法。通过增加转弯惩罚值,结合火灾影响区域实时信息和火灾中心点的距离改进了估价函数,进而计算出最优疏散路径。依据搜索出的最优路径调整三维楼层地图中各个导向标志方向,从而引导不同位置人员从最优路径疏散逃生。仿真实验结果表明,在计算多起点、多出口疏散路径时,改进A~*算法与传统Dijkstra算法和A~*算法相比,搜索方向更加明确,路径更加平滑,搜索效率更高,运行时间更短,并能结合火灾信息保证疏散路径的安全性。该算法在求解大型综合建筑火灾安全疏散路径方面具有很好的应用前景。     

高层建筑消防设计措施探究

为了防止高层建筑发生火灾,针对高层建筑消防设计的一系列问题,根据大型商场火灾的危险性,提出了高层建筑消防设计必须针对保护对象发生火灾的特点,一切从实际出发,对消防设计中的给水系统设计、用电设计、电梯设计和火灾报警系统设计需注意的问题做了一些初步分析,提出了相应的对策,对于提高消防设计水平,保证高层建筑的消防安全具有一定指导意义和实用价值。     

复杂建筑火灾中的人员疏散路径多目标规划

针对复杂建筑火灾中的人员疏散动态路径优化策略问题,以火灾情境下的动态疏散网络数据模型为基础,结合网络流优化和群智能方法,构建以最短时间、最小风险水平和最大疏散容量为目标的路径优化模型.通过改进的自适应果蝇算法,实现了节点和路径容量受限的动态疏散路径规划.通过对所建模型的性能测试和疏散过程实验,验证了多目标路径优化模型的有效性.实验结果也反映了多目标路径规划策略更加贴近复杂建筑火灾中的人员疏散实际情况,对于规划不确定因素影响下的复杂空间疏散路径具有可行性.