摘要:为进一步加强计算机模拟技术在消防火灾调查中的应用实效,促进调查工作落实效率跨越增长,维护我国公共消防秩序稳定运转。调查人员应明确认知到计算机模拟技术整合于火灾调查作业的优势作用,纯熟掌握区域模型、网格模型、经验模型、场模型以及FDS软件等计算机模拟技术正确操作方法。并利用FDS软件模拟还原火灾事故实例,积累火灾调查工作经验,保证调查工作的精度、可靠,推动我国消防火灾事故调查领域早日收获创新发展新成就。
关键词:计算机模拟技术;火灾调查;运用方法
开展火灾调查工作的核心目的在于,精准探寻火灾事故发生的具体归因,正确定位火灾事故相关负责人,向其依法追究法律责任。并依照灾情综合实况,清晰梳理出火灾发展多样性客观规律,推出相契合的火灾事故防范措施。然而,由于火灾现在场经过消防人员扑救行动后,无法避免的会掩盖、破坏起火线索,直接制约了调查人员工作落实成效稳步增长。对此,在科技领域迅猛发展的新时代背景下,调查人员可将前沿性计算机模拟技术有机结合于调查工作。针对性弥补传统作业形式下的缺陷不足。增强火灾调查质量,为后续火灾事故追责工作筑牢有力基础。
1.计算机模拟技术在火灾调查中的运用优势
1.1节省火灾调查资金
现阶段,我国各地火灾事故频发,除了对公私财产带来严重损失外,甚至剥夺了诸多大众的宝贵生命。然而,因部分火灾事故的善后处理不当,导致大众仅可大致了解火灾发生的前因后果,对火灾事故负责人的法律追责情况缺乏掌握,使得大众难以对火灾构建出系统性、完整性的认知。众所周知,火灾事故具有较强突发性、随机性,致使不能精准计算出火灾造成的具体伤亡及损失程度。而在火灾调查作业中,若开展全实物的火场复原试验,将浪费大量资源,且火场人工采集信息线索的作业形式效率较为有限。对此,处于科技领域近年收获大量喜人突破的信息化时代背景下,调查人员可凭借计算机模拟技术持有的多样性优势特点,通过简单的程序操作,完成虚拟仿真的火场重现。这样一来,调查人员可承载计算机系统,在大幅强化调查工作精细度、实效性的前提下,减少资金、资源的耗用,高质落实调查任务。
1.2理论与实践相结合
火灾调查工作需强调各类信息数据的完整性,但因火灾特有属性使然,火场内多半信息线索均可在火势蔓延发展中“化为灰烬”,或被消防人员灭火救援行动所破坏[1]。所以,调查人员在火场探寻可用线索时,应突出理论资料采集的重要性。并结合现有信息数据,运用理性、专业性思维统筹分析调查结果。
调查人员将计算机模拟技术有机结合于以往火灾事故的调查经验,可推出“微分数据组”。并参考热力学、物理学等专业知识,使用计算机系统完成对火灾所衍生出的能量、烟气等要素的计算、探查,推导火灾生成的可能性原因。
2.计算机模拟技术在火灾调查中的运用现况
灵活应用计算机模拟程序,可明显提高调查人员火场勘察效率。承载火情重现,辅助调查人员加深火场多样实况的分析层次,深挖火场起火的潜在线索,保证调查结果的真实、可靠。
计算机模拟技术的优势作用为,能够构建出仿真性火场模型。并依照事故综合实况,推出多样不尽相同的选择及方案。以逐一排除的筛选形式,确定事故核心起火点、火情发展趋势、火灾引发原因等信息,高效完成调查任务。而我国消防火灾调查领域常用模拟模型有以下几种,需调查人员根据调查工作实际需要对应选择。
2.1区域模型
区域模型的设定搭建需以火场各个区域划分为参考,将这些区域内的参数数值固定为同一标准化计量单位。保证动态模拟过程中,各区域内含的热能可实现传递、交替。此外,在模拟密闭空间时,应将空间上半区域设置为热气部分,下半区域为冷气部分。根据物理学完成简单性模型构造,通过此模型重现火场浓烟渗透、滚动方向,以及被困人员的疏散逃生路径,为火灾事故中还原人员踩踏、起火点定位等调查工作提供参考。
2.2网格模型
网格模型的科学创建能够将火势蔓延、人員疏散等各项火场情况逐一呈现。可将模型中各个密闭空间引申为“分界点”。火场空气流通时,各线路将在“分界点”处互相衔接。调查人员则可依照网格模型展现出具体现象,完成烟雾流动、火场气压等信息数据的准确计算,推导出火情发展整体情形。客观鉴定火灾性质,掌握火场调控情况。
2.3经验模型
经验模型的构建需调查人员以以往试验数据为主,兼顾各类细化信息的演算,以及活用各类物理、化学等专业知识[2]。通过应用这些有效性经验,可驱动火场灾后重建工作顺利落实。保证调查人员在实地采访、询问被困人员、邻近人员时,获取可用信息线索。该模型与其他常规性计算机模拟技术具有较大差异性,火灾评价说服力更强。
2.4场模型
场模型是物理学在火灾调查工作中的应用代表,该模型可完成火灾事故中的热量、烟雾的传播及消散过程模拟,将火场整体分为各个细小空间。并依照物理学有关定律解读各空间内的热量挥发情况,计算火灾事故中,各区域温度、浓烟等要素的信息。
3.火灾模拟软件FDS
“FDS”软件的创新开发主要以场模型为基础,还原火场中因热力产生的流动情况,能够在火场烟雾、热量传输研究中充分发挥技术优势。
调查人员在运用FDS模拟软件开展火灾调查作业时,可将被模拟的建筑、房间细致性划分出若干个微小型3D矩形控制空间,精准计算出空间内空气密度、温度、压力以及气体的类型、浓度等信息[3]。并依照质量、动量、能量守恒定律及物种平衡公式方程等专业知识的基础理论,FDS同样可再现火场气体及烟气的产生及运动。
调查人员通过FDS软件对粘性流体方程的理解诠释,可定量计算出热驱动、低速动流。并使用大涡模拟以及数值模拟这两种软件自带的模式手段,即LES、DNS。其中,大涡模拟可对火场大空间结构内的烟气流动完成动态研究,而数值模拟则可在空间有限的条件下,实现火情火焰结构的全面分析。另外,FDS模拟软件可对所模拟空间中的全部固体表面增设“热边界”,依靠经验公式确定火场各个材料的燃烧性。