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摘要：火灾模化理论在火灾调查中的应用，对于提升火灾调查工作效率和提升火灾分析科学性和可靠性有着重要的意义，本文对火灾模化理论进行了介绍，对其理论基础和发展前景进行了分析，期望为同行提供有益的参考。
关键词：火灾调查；火灾模化理论；应用；发展
随着科学技术的快速发展，火灾调查中可供使用的现代化理论和工具越来越多，火灾模化理论就是其中的重要一项。火灾模化理论作为一种现代化的火灾调查理论，在近年来的火灾事故调查工作中发挥了重要的作用。因而强化对该理论的应用与研究，对于提升火灾事故调查水平有着很强的实践意义。强化火灾模化理论的应用是改变当前凭主观经验调查和判断的工作状态，和提升火灾调查成果的科学性和可靠性的必然需要。
1 火灾模化技术
火灾模拟化是指为了预防火灾蔓延发展，通过一定的数据建立的一组数理方程式，利用这组方程式能够将火灾发展过程进行量化描述。目前，科学技术的迅猛发展，信息技术和计算技术的显著提高，给火灾模化的计算机仿真计算提供的基础保障，突破了传统的实地模型破坏性燃烧试验，在提高火灾试验准确性的同时，降低了试验成本。并且一些特重大火灾，并不能进行实地模拟，因此基于基础理论和计算机仿真技术的火灾模化理论就得到全世界专家学者的认可。火灾模化的优势很多，例如，能够对火灾的发展过程进行客观、定量的预测，一定程度上降低了火灾造成的人员伤亡和财产损失，对于改进灭火方式，改善灭火战术也具有极为重要的意义；同时，它还给建筑防火设计以及建筑物火灾危险性评价提供一定的支持。除此之外，在火灾事故原因调查过程中，火灾模化还能对火灾起因及蔓延趋势进行量化的分析和评价。
目前，火灾模化技术仍旧处于起步阶段，但是它强大的功能将会受到消防科学的重点关注。火灾模化技术已经应用于重点建筑物的防火设计，重点单位的消防预案以及火灾事故调查和教学中。根据火灾模化技术的发展，当前其发展方向有两个：一个是对火灾发展过程中的每一个子过程进行深度研究，建立更加精确、便于计算的火灾数理方程式模型，这一方展方向是火灾模化的基础。另一个是在基础研究之上，对复杂的、通用的模型进行有针对性的简化；或是建立一个依靠核心因素忽视次要因素的局化模型。这一发展方向关系到火灾模化的实际运用，能使得其更加的实用。火灾发生是因为可燃物在热作用下发生的一系列复杂的物理化学变化。火灾的发生过程极为复杂，科学人员通过简化问题而建立的解决复杂火灾现象的数理模型，对于预防火灾，降低火灾损失具有极为重要的意义。据调查显示，完善的火灾模型世界上有大约70种，其中较为实用和常见的有专家模型、网络模型、区域模型、场模型、混合模型。如针对室内受限燃烧，川越邦雄等较早研究了通风状况对室内火灾发展的影响。发现燃烧速率与参数大致成线性关系： 。式中，A为通风口的面积；H为通风口自身的高度；基本参数AH1/2称为通风因子。这一发现在一定范围内适用研究室内火灾发展的基本规律。需要注意的是，对于一些重大火灾，通过计算机得出的一系列方程式计算结果，并不一定准确，必须进行验证。因此，在研究火灾规律和调查火灾发生原因的过程中，火灾模化虽具有重要的地位，但是由于实际的燃烧的复杂性，使得火灾模化在操作过程中具有一定的困难，在实际的运用过程中，必须要谨慎，否则将导致结果出现极大的误差或出现完全相反的错误结论。
2 火灾模化理论的发展
火灾事故调查技术的发展与创新，往往集中在火灾发生机理研究、火灾现场勘验、火灾物证鉴定分析、火灾现场模拟这四个方面，而其中火灾现场模拟是近年来消防领域研究的重中之重。近年来，火灾模化理论系统不断完善，许多计算模型日趋成熟，为今后的火灾事故调查工作提供了许多有效的工具，其中较具代表性的包括以下两种：
2.1 火灾模化FDS模型
FDS模型是一种用来计算流体力学的火灾动力学模拟工具，其原理是通过模拟火的能量驱动流体流动，采用数值计算方法求解一组描述热驱动的低速流动Navier—Stokes方程（粘性流体方程），该模型的核心在于对火灾中烟气流动和热传递过程的计算。方法是将特定的空间分成多个三维矩形控制体，对每个小的控制体即计算单元中的气体压力、密度、速度、温度进行计算，在动量守恒和质量守恒的基础上通过偏微分方程来计算近似有限差分，通过对同一网格计算有限体积下的热辐射、流体流动等现象来追踪火灾气体的变化规律，并结合现场勘查中获取的夹具、墙壁、顶棚、地板特性来计算火灾发展规律。这种模型近年来逐渐在烟气控制喷淋探测器启动装置的研发中广泛应用，且逐渐被应用到民用建筑火灾和工业建筑火灾的事故调查工作中，在模拟火源位置、推测烟气蔓延规律和历程以及推测其他火灾信息发挥着重要的信息，进而对于火灾调查准确性和可靠性发挥了重要的意义。在今后的火灾事故调查工作中，应积极引进这一计算模型，强化其在火灾事故调查中的应用，并不断深入研究，提升其准确度和科学性。
2.2 火灾图痕数值重构
以往的研究和实践工作证明，火灾图痕有着显著的持续性和可重复性，这对模拟和反应火灾发生时烟气的蔓延规律和发展历程有着重要的意义，尤其是对起火部位乃至起火原因的判断提供了可靠的依据。火灾图痕数值重构理论的应用使得起火部位、起火原因的判断更具科学性和可靠性，有助于改变火灾事故调查中凭经验判断的现状，可以说把“专家”的眼睛安到了每一位火调事故人员的身上。强化对该技术的研究和应用有着极强的现实意义。
3 总结
综上所述，火灾调查成果的科学性和可靠性直接影响着火灾故事责任追究工作和火灾发生与发展规律的研究，将各种现代化技术和新理论应用到火灾调查工作中有助于提升火灾事故调查的科学认定水平，为不断创新和完善消防安全工作奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1] 傅智敏.火灾计算机模型的应用与发展[J].消防科学与技术.2012，31（1）：13-16
[2] 吴小华、李耀庄、易亮.室内活在区域模拟及火灾各分模型的模化[J].消防科学与技术[J].2010，29（10）：925-933
[3] 孙渊.火灾模化理论在火灾事故调查中的应用[J].消防科学与技术[J].2012，31（7）：772-774
[4] 林贻文.基于火灾模化处理的火灾事故调查方法探究[J].建筑知识：学术刊.2013（4）：427
[5] 罗探赜.当前消防火灾调查工作中存在的问题与对策[J].中国科技纵横.2013（7）：318
关键词：火灾调查；火灾模化理论；应用；发展
随着科学技术的快速发展，火灾调查中可供使用的现代化理论和工具越来越多，火灾模化理论就是其中的重要一项。火灾模化理论作为一种现代化的火灾调查理论，在近年来的火灾事故调查工作中发挥了重要的作用。因而强化对该理论的应用与研究，对于提升火灾事故调查水平有着很强的实践意义。强化火灾模化理论的应用是改变当前凭主观经验调查和判断的工作状态，和提升火灾调查成果的科学性和可靠性的必然需要。
1 火灾模化技术
火灾模拟化是指为了预防火灾蔓延发展，通过一定的数据建立的一组数理方程式，利用这组方程式能够将火灾发展过程进行量化描述。目前，科学技术的迅猛发展，信息技术和计算技术的显著提高，给火灾模化的计算机仿真计算提供的基础保障，突破了传统的实地模型破坏性燃烧试验，在提高火灾试验准确性的同时，降低了试验成本。并且一些特重大火灾，并不能进行实地模拟，因此基于基础理论和计算机仿真技术的火灾模化理论就得到全世界专家学者的认可。火灾模化的优势很多，例如，能够对火灾的发展过程进行客观、定量的预测，一定程度上降低了火灾造成的人员伤亡和财产损失，对于改进灭火方式，改善灭火战术也具有极为重要的意义；同时，它还给建筑防火设计以及建筑物火灾危险性评价提供一定的支持。除此之外，在火灾事故原因调查过程中，火灾模化还能对火灾起因及蔓延趋势进行量化的分析和评价。
目前，火灾模化技术仍旧处于起步阶段，但是它强大的功能将会受到消防科学的重点关注。火灾模化技术已经应用于重点建筑物的防火设计，重点单位的消防预案以及火灾事故调查和教学中。根据火灾模化技术的发展，当前其发展方向有两个：一个是对火灾发展过程中的每一个子过程进行深度研究，建立更加精确、便于计算的火灾数理方程式模型，这一方展方向是火灾模化的基础。另一个是在基础研究之上，对复杂的、通用的模型进行有针对性的简化；或是建立一个依靠核心因素忽视次要因素的局化模型。这一发展方向关系到火灾模化的实际运用，能使得其更加的实用。火灾发生是因为可燃物在热作用下发生的一系列复杂的物理化学变化。火灾的发生过程极为复杂，科学人员通过简化问题而建立的解决复杂火灾现象的数理模型，对于预防火灾，降低火灾损失具有极为重要的意义。据调查显示，完善的火灾模型世界上有大约70种，其中较为实用和常见的有专家模型、网络模型、区域模型、场模型、混合模型。如针对室内受限燃烧，川越邦雄等较早研究了通风状况对室内火灾发展的影响。发现燃烧速率与参数大致成线性关系： 。式中，A为通风口的面积；H为通风口自身的高度；基本参数AH1/2称为通风因子。这一发现在一定范围内适用研究室内火灾发展的基本规律。需要注意的是，对于一些重大火灾，通过计算机得出的一系列方程式计算结果，并不一定准确，必须进行验证。因此，在研究火灾规律和调查火灾发生原因的过程中，火灾模化虽具有重要的地位，但是由于实际的燃烧的复杂性，使得火灾模化在操作过程中具有一定的困难，在实际的运用过程中，必须要谨慎，否则将导致结果出现极大的误差或出现完全相反的错误结论。
2 火灾模化理论的发展
火灾事故调查技术的发展与创新，往往集中在火灾发生机理研究、火灾现场勘验、火灾物证鉴定分析、火灾现场模拟这四个方面，而其中火灾现场模拟是近年来消防领域研究的重中之重。近年来，火灾模化理论系统不断完善，许多计算模型日趋成熟，为今后的火灾事故调查工作提供了许多有效的工具，其中较具代表性的包括以下两种：
2.1 火灾模化FDS模型
FDS模型是一种用来计算流体力学的火灾动力学模拟工具，其原理是通过模拟火的能量驱动流体流动，采用数值计算方法求解一组描述热驱动的低速流动Navier—Stokes方程（粘性流体方程），该模型的核心在于对火灾中烟气流动和热传递过程的计算。方法是将特定的空间分成多个三维矩形控制体，对每个小的控制体即计算单元中的气体压力、密度、速度、温度进行计算，在动量守恒和质量守恒的基础上通过偏微分方程来计算近似有限差分，通过对同一网格计算有限体积下的热辐射、流体流动等现象来追踪火灾气体的变化规律，并结合现场勘查中获取的夹具、墙壁、顶棚、地板特性来计算火灾发展规律。这种模型近年来逐渐在烟气控制喷淋探测器启动装置的研发中广泛应用，且逐渐被应用到民用建筑火灾和工业建筑火灾的事故调查工作中，在模拟火源位置、推测烟气蔓延规律和历程以及推测其他火灾信息发挥着重要的信息，进而对于火灾调查准确性和可靠性发挥了重要的意义。在今后的火灾事故调查工作中，应积极引进这一计算模型，强化其在火灾事故调查中的应用，并不断深入研究，提升其准确度和科学性。
2.2 火灾图痕数值重构
以往的研究和实践工作证明，火灾图痕有着显著的持续性和可重复性，这对模拟和反应火灾发生时烟气的蔓延规律和发展历程有着重要的意义，尤其是对起火部位乃至起火原因的判断提供了可靠的依据。火灾图痕数值重构理论的应用使得起火部位、起火原因的判断更具科学性和可靠性，有助于改变火灾事故调查中凭经验判断的现状，可以说把“专家”的眼睛安到了每一位火调事故人员的身上。强化对该技术的研究和应用有着极强的现实意义。
3 总结
综上所述，火灾调查成果的科学性和可靠性直接影响着火灾故事责任追究工作和火灾发生与发展规律的研究，将各种现代化技术和新理论应用到火灾调查工作中有助于提升火灾事故调查的科学认定水平，为不断创新和完善消防安全工作奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1] 傅智敏.火灾计算机模型的应用与发展[J].消防科学与技术.2012，31（1）：13-16
[2] 吴小华、李耀庄、易亮.室内活在区域模拟及火灾各分模型的模化[J].消防科学与技术[J].2010，29（10）：925-933
[3] 孙渊.火灾模化理论在火灾事故调查中的应用[J].消防科学与技术[J].2012，31（7）：772-774
[4] 林贻文.基于火灾模化处理的火灾事故调查方法探究[J].建筑知识：学术刊.2013（4）：427
[5] 罗探赜.当前消防火灾调查工作中存在的问题与对策[J].中国科技纵横.2013（7）：318