第1章緒論

1.1背景                               002

1.2幾種典型建築火災的選擇                      002

1.3火災撲救數值模擬研究現狀                    002

1.4應急疏散數值模擬研究現狀                    003

1.5數值模擬軟件工具的選擇                      003

1.6PyroSim介紹                           004

1.7Pathfinder介紹                          004

1.8建築信息模型的仿真模擬研究現狀                 004



第2章基於PyroSim和Pathfinder數值模擬的雙層島式地鐵站火災撲救

2.1概述                               007

2.2地鐵站火災理論基礎                      014

2.3地鐵站模型的建立                       019

2.4地鐵站典型空間位置火災數值模擬分析              029

2.5地鐵站火災撲救措施                       053

2.6結論與展望                          057

參考文獻                              059



第3章基於PyroSim和Pathfinder模擬的地鐵區間隧道火災撲救研究

3.1概述                             062

3.2地鐵區間隧道火災基礎理論分析                 067

3.3地鐵區間隧道火災撲救關鍵環節分析               072

3.4 PyroSim和Pathfinder模型的建立與工況設定            074

3.5地鐵區間隧道火災數值模擬分析                 082

3.6 基於PyroSim和Pathfinder模擬滅火技戰術分析          094

3.7結論與展望                          100

參考文獻                              102



第4章基於PyroSim和Pathfinder數值模擬的典型勞動密集型企業火災撲救

4.1緒論                             105

4.2典型勞動密集型企業火災基本理論                111

4.3PyroSim火災模擬場景建立                   116

4.4Pathfinder疏散場景建立                    129

4.5基於PyroSim和Pathfinder火災撲救和人員疏散分析        133

4.6模擬結果應用性分析                      161

參考文獻                              162

附錄A                               165

附錄B                               167



第5章基於PyroSim和Pathfinder模擬的地上綜合性超市火災撲救研究

5.1緒論                             172

5.2綜合性超市火災理論基礎                    177

5.3PyroSim和Pathfinder模型的建立                182

5.4綜合性超市火災數值模擬分析                  190

5.5基於PyroSim和Pathfinder數值分析的撲救措施          214

5.6結論與展望                          223

參考文獻                              225



第6章基於PyroSim和Pathfinder數值模擬的綜合性醫院火災撲救

6.1緒論                             228

6.2綜合醫院火災的基本理論基礎                  232

6.3某綜合醫院的PyroSim火災模擬場景建立             236

6.4某綜合醫院的Pathfinder疏散場景建立              246

6.5火災仿真與人員疏散模擬結果分析                250

6.6基於模擬結果的綜合醫院火災撲救和人員疏散措施分析       263

6.7結論與展望                          271

參考文獻                              273

火場情況瞬息萬變，往往會對消防員的滅火救援行動造成很大困難。在智慧消防的浪潮下，消防領域內很多學者對於火災現場的數值模擬進行了大量研究，筆者借此提出使用PyroSim和Pathfinder火災數值模擬軟件，利用計算機模擬火場條件下滅火救援行動以及人員疏散的場景，通過分析模擬得出的量化數據，提高消防員面對不同建築火災的滅火戰術應變能力，並為制定科學有效的滅火救援預案提供數據支撐。

筆者長期致力於消防指揮、滅火與應急救援技術領域的教學科研工作，主持完成了河北省科技創新項目《基於PyroSim的雙層島式地鐵站火災撲救關鍵技術研究》；參與完成了國家“十一五”科技支撐計劃專題：《跨地區火災現場力量調度與組織指揮技術研究》的研究工作，開發了《跨地區火災現場力量調集繫統》，獲得公安部科技進步三等獎；參與完成國家自然科學基金項目《基於“情景-應對”的國家應急平臺體繫基礎科學問題集成升華研究平臺》的研究工作；參與完成公安部應用創新項目2項，其中《移動式消防模擬訓練裝置》獲得公安部消防局科技創新三等獎。

本書共6章。第1章為緒論，概述了當前數值模擬的研究現狀並介紹了PyroSim和Pathfinder軟件；第2章選取雙層島式地鐵站利用軟件數值模擬分析火災撲救措施和人員疏散方案；第3章選取地鐵區間隧道火災撲救和人員疏散進行數值分析；第4章選取勞動密集型企業進行火災撲救和人員疏散的數值分析；第5章對地上綜合性超市進行火災撲救和人員疏散的數值分析；第6章對綜合性醫院進行火災撲救和人員疏散的數值分析。

在本書撰寫過程中，得到了甘肅省消防救援總隊成文卿、陝西省消防救援總隊張智彬、貴州省消防救援總隊張正新、河北省消防救援總隊王博松、山西省消防救援總隊崔昕豪以及中國人民警察大學萬旭慧等消防一線工作者及研究生的大力支持和無私幫助，同時學習借鋻了大量國內外同行的相關研究成果，參考了大量的相關文獻，筆者在此一並表示感謝！

由於本書是次嘗試對特定建築火災撲救和人員疏散進行的數值模擬實踐活動的總結，筆者在撰寫過程中雖然盡了努力，但由於水平有限，不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。



編著者

2020年8月