消防工程數(shù)值模擬與仿真：PyroSim+Pathfinder

第1章 概述  001
1.1 消防工程仿真發(fā)展現(xiàn)狀  001
1.1.1 火災(zāi)煙氣模擬技術(shù)  001
1.1.2 人員疏散模擬計(jì)算  002
1.2 消防仿真理論研究現(xiàn)狀  004
1.3 消防仿真軟件概述  005
1.3.1 火災(zāi)煙氣模擬軟件  005
1.3.2 人員疏散模擬軟件  008
第2章 建筑火災(zāi)仿真基礎(chǔ)理論  011
2.1 火災(zāi)仿真基本控制方程  011
2.1.1 火災(zāi)控制方程概述  011
2.1.2 質(zhì)量傳輸與熱焓  012
2.1.3 動(dòng)量傳輸與壓力  014
2.1.4 湍流與黏性方程  015
2.2 火災(zāi)仿真基本方法  016
2.2.1 火災(zāi)仿真方法概述  017
2.2.2 區(qū)域模型  017
2.2.3 場(chǎng)模型  017
2.2.4 網(wǎng)絡(luò)模型  018
2.3 動(dòng)量傳輸模型  018
2.3.1 DNS 與LES 概述  019
2.3.2 DNS 動(dòng)量方程  019
2.3.3 LES 動(dòng)量方程  020
2.3.4 亞網(wǎng)格動(dòng)能  021
2.3.5 平均強(qiáng)迫速度場(chǎng)模型  021
2.4 湍流燃燒模型  022
2.4.1 反應(yīng)時(shí)間尺度模型  022
2.4.2 預(yù)混反應(yīng)時(shí)間積分  023
2.4.3 反應(yīng)時(shí)間步長數(shù)值解  024
2.4.4 化學(xué)反應(yīng)速率模型  025
2.4.5 熱釋放速率  026
2.4.6 熄滅模型  026
2.5 輻射模型  028
2.5.1 輻射傳播模型  028
2.5.2 數(shù)值求解方法  030
2.5.3 吸收和散射模型  033
2.6 HVAC 控制方程. 034
2.6.1 控制方程  035
2.6.2 方程求解  035
2.6.3 邊界模型  038
第3章 建筑消防系統(tǒng)基礎(chǔ)  039
3.1 消防系統(tǒng)簡介  039
3.2 火災(zāi)探測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)  039
3.2.1 火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)  040
3.2.2 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)  042
3.3 消防給水系統(tǒng)  043
3.3.1 消防供水  043
3.3.2 消火栓系統(tǒng)  044
3.3.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)  045
3.4 防排煙系統(tǒng)  048
3.4.1 防煙系統(tǒng)  048
3.4.2 排煙系統(tǒng)  049
第4章 FDS 前處理器PyroSim  053
4.1 PyroSim 界面簡介  053
4.1.1 導(dǎo)航視圖  053
4.1.2 3D 視圖  054
4.1.3 2D 視圖  055
4.1.4 截圖  056
4.1.5 首選項(xiàng)  056
4.1.6 單位  057
4.1.7 配色方案  057
4.1.8 View 菜單 058
4.2 PyroSim 基本參數(shù)簡介  059
4.2.1 PyroSim 常用菜單與對(duì)話框操作指南  059
4.2.2 PyroSim 文件系統(tǒng)和文件操作  061
4.3 PyroSim 建模基礎(chǔ)  064
4.3.1 建模造型簡介  064
4.3.2 坐標(biāo)系  064
4.3.3 創(chuàng)建樓層  064
4.3.4 3D 視圖創(chuàng)建幾何模型  066
4.3.5 2D 視圖創(chuàng)建幾何模型  071
4.3.6 創(chuàng)建復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)  075
4.3.7 幾何對(duì)象的工作  078
第5章 消防系統(tǒng)建模  084
5.1 火災(zāi)探測(cè)設(shè)備  084
5.1.1 感煙探測(cè)設(shè)備簡介  084
5.1.2 感煙探測(cè)器模型  085
5.1.3 創(chuàng)建感煙探測(cè)設(shè)備  085
5.1.4 感溫探測(cè)設(shè)備簡介  086
5.1.5 感溫探測(cè)器模型  086
5.1.6 創(chuàng)建感溫探測(cè)設(shè)備  087
5.2 滅火系統(tǒng)建模過程  087
5.2.1 創(chuàng)建噴頭連接模型  088
5.2.2 創(chuàng)建噴頭連接  088
5.2.3 創(chuàng)建噴霧模型  089
5.2.4 創(chuàng)建干燥管  090
5.2.5 創(chuàng)建自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)  090
5.2.6 噴嘴  091
5.3 防排煙系統(tǒng)建模過程  092
5.3.1 用HVAC 創(chuàng)建防排煙系統(tǒng)  092
5.3.2 用Supply 和Exhaust創(chuàng)建防排煙系統(tǒng)  095
5.4 聯(lián)動(dòng)控制  097
5.4.1 激活控制介紹  097
5.4.2 創(chuàng)建激活控制  098
5.5 創(chuàng)建FDS EVAC 逃生模型  099
5.5.1 FDS EVAC 介紹  100
5.5.2 創(chuàng)建網(wǎng)格  101
5.5.3 創(chuàng)建一個(gè)出口  101
5.5.4 添加人員  103
5.5.5 指定模擬屬性  103
5.5.6 保存模型  103
5.5.7 運(yùn)行分析  103 
5.5.8 查看結(jié)果  103
第6章 酒店火災(zāi)模擬案例  105
6.1 酒店火災(zāi)建筑模型簡介  105
6.2 酒店建筑建模過程  106
6.2.1 輸入材料與反應(yīng)數(shù)據(jù)  106
6.2.2 創(chuàng)建網(wǎng)格  106
6.2.3 指定燃燒參數(shù)  107
6.2.4 創(chuàng)建表面  107
6.2.5 導(dǎo)入CAD 圖紙  108
6.2.6 創(chuàng)建地板和墻  110
6.2.7 創(chuàng)建窗  117
6.3 添加探測(cè)系統(tǒng)  119
6.3.1 使用通風(fēng)口定義火源  119
6.3.2 定義開放邊界  120
6.3.3 設(shè)置探測(cè)器  120
6.3.4 設(shè)置水噴淋設(shè)備  122
6.3.5 設(shè)置切片  122
6.3.6 設(shè)置模擬屬性  122
6.3.7 保存并運(yùn)行  123
6.4 模擬結(jié)果  123
6.4.1 Smokeview 查看3D結(jié)果  123
6.4.2 查看時(shí)間歷史結(jié)果  125
第7章 人員疏散仿真理論基礎(chǔ)  126
7.1 疏散仿真理論模型簡介  126
7.2 元胞自動(dòng)機(jī)  128
7.2.1 元胞自動(dòng)機(jī)模型理論及建模  129
7.2.2 人員模型假設(shè)  130
7.2.3 人員疏散模型建立  130
7.3 Agent-based 模型  132
7.3.1 Agent 模型  132
7.3.2 Agent 理論的人員疏散仿真應(yīng)用  135
7.3.3 人員疏散模型  135
7.3.4 個(gè)體  136
7.3.5 路法規(guī)劃算法  137
7.4 SFPE 模式  138
7.4.1 SFPE 模式參數(shù)  138
7.4.2 速度  138
7.4.3 通過門  140
7.4.4 碰撞處理/響應(yīng)  140
7.5 Steering 模式  141
7.5.1 速度  141
7.5.2 加速度  141
7.5.3 人員密度估計(jì)  141
7.5.4 Steering  142
7.5.5 評(píng)估運(yùn)動(dòng)  145
7.5.6 人員狀態(tài)  146
7.5.7 優(yōu)先級(jí)  147
7.5.8 解決運(yùn)動(dòng)沖突  147
7.5.9 避免碰撞/響應(yīng)  148
7.5.10 穿過門  149
7.6 人員疏散模擬軟件簡介  149
7.6.1 Pathfinder  149
7.6.2 STEPS  151
7.6.3 Building EXODUS  152
7.6.4 SIMULEX  153
第8章 Pathfinder 模擬軟件  157
8.1 軟件界面  157
8.1.1 圖形用戶界面  157
8.1.2 視圖  158
8.2 建筑模擬建模  165
8.2.1 創(chuàng)造運(yùn)動(dòng)空間  165
8.2.2 導(dǎo)入文件  183
8.2.3 編輯和復(fù)制對(duì)象  200
8.3 人群建模  205
8.3.1 人員檔案  205
8.3.2 運(yùn)輸工具形狀  212
8.3.3 行為  214
8.4 疏散行為模擬  222
8.4.1 救援流程概述  222
8.4.2 準(zhǔn)備被施救者  223
8.4.3 準(zhǔn)備救援人員  223
8.4.4 準(zhǔn)備團(tuán)隊(duì)  223
8.4.5 人員分組  224
8.5 模擬與結(jié)果分析  226
8.5.1 模型分析  226
8.5.2 模擬  227
8.5.3 結(jié)果  232
第9章 酒店人員疏散模擬案例  238
9.1 模型創(chuàng)建過程  238
9.2 人員參數(shù)建模  251
9.3 模擬結(jié)果  253
參考文獻(xiàn)  255