[发明专利]一种木质吊脚楼房顶破拆控制火灾效果的仿真评价方法

说明书

本发明提供一种木质吊脚楼房顶破拆控制火灾效果的仿真评价方法，属于虚拟现实技术与数字化仿真技术领域。该方法包括的步骤有：(1)建立建筑模型并进行参数设置；(2)设置工况；(3)切片设置，记录热辐射情况，评价蔓延情况；(4)模拟试验，采集数值；(5)控制火灾效果的评价：绘制12种工况的热释放速率随时间变化的曲线图；分析评价房顶开或闭的情况对吊脚楼控制火灾效果的影响；分析评价房顶破拆时间对于吊脚楼控制火灾效果的影响。本发明通过FDS软件建立虚拟仿真吊脚楼模型，设置房顶破拆的各种工况，对木质吊脚楼房顶破拆控制火灾的效果进行评价，从而能对火灾的应对给出更科学的指导。

【技术领域】

本发明涉及虚拟现实技术与数字化仿真技术领域，具体涉及一种木质吊脚楼房顶破拆控制火灾效果的仿真评价方法。

【背景技术】

在少数民族的建筑中，有一种特色的民族建筑就是侗族的吊脚楼；侗族吊脚楼主要为木质结构且沿坡聚集，鳞次栉比，但防火现状不乐观，危险性大。广西三江县林略侗族村曾在2009年发生大火，导致损毁民房196座近296户，共有1121人受灾，5名村民在大火中丧生。在针对木质吊脚楼发生火灾的处理方式，有拆屋顶减灾的做法，但拆屋顶减灾是否在火灾持续的任何时间段进行都能起到控制火势的作用，目前还没有相关的论证，但其对采取有效的火灾控制措施有重要的指导意义。因此，本发明通过仿真模拟的方法，对木质吊脚楼房顶破拆控制火灾的效果进行评价，从而能对火灾的应对给出更科学的指导。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种木质吊脚楼房顶破拆控制火灾效果的仿真评价方法，通过FDS软件建立虚拟仿真吊脚楼模型，设置房顶破拆的各种工况，对木质吊脚楼房顶破拆控制火灾的效果进行评价，从而能对火灾的应对给出更科学的指导。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种木质吊脚楼房顶破拆控制火灾效果的仿真评价方法，包括以下步骤：

(1)建立建筑模型：选取木构建筑的基本形制，并采用FDS软件建立虚拟仿真吊脚楼模型；在软件中输入吊脚楼的几何尺寸和连接各房间的门、窗开合情况，建筑材料的热物性参数，火源尺寸，火源的热释放速率，环境温度，火源关闭时间，模拟总时间；

(2)设置工况：设置12组工况，其中工况1的房顶始终不作破拆处理，工况2的房顶在着火前即已破拆，此两个工况用于研究房顶开闭情况对吊脚楼燃烧情况的影响；工况3-12是分别在起火后的50s、100s、150s、200s、250s、300s、350s、400s、450s、500s完成房顶的破拆，用于研究房顶破拆时间对于吊脚楼燃烧情况的影响；

(3)切片设置：在仿真吊脚楼模型四周0.5m到6m距离间每隔0.5m设置一个热通量切片，记录在整个燃烧过程中吊脚楼对外界的热辐射情况，以此来对吊脚楼燃烧时的蔓延情况进行对比；

(4)进行模拟试验：在软件中进行燃烧模拟试验，并采集各工况下热释放速率和热通量随时间变化时的数值；

(5)控制火灾效果的评价：绘制12种工况的热释放速率随时间变化的曲线图；比较工况1和工况2的热释放速率曲线图，分析评价房顶开或闭的情况对吊脚楼控制火灾效果的影响；比较工况3-12的热释放速率曲线图，分析评价房顶破拆时间对于吊脚楼控制火灾效果的影响。

本发明中，进一步地的改进在于，所述步骤(5)中，还包括吊脚楼火灾蔓延情况的评价，即通过分析各工况在吊脚楼北侧4m处切片的最大热通量，来评价不同破拆时间下，一栋吊脚楼向相邻吊脚楼火灾蔓延的情况，从而评价火灾控制的效果。

本发明中，进一步地的改进在于，所述步骤(5)中，比较工况的热释放速率曲线图，主要是分析比较热释放速率曲线图开始呈现出差异的时间点和工况，从而分析出对火灾控制效果更好的破拆时间点。