一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及土木工程防灾减灾技术领域，特别是指一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法及装置，一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法包括：导入建筑群数据，根据所述建筑群数据，获得建筑群二维模型；根据所述建筑群二维模型进行三维建模，获得建筑群三维模型；基于所述建筑群二维模型，根据火灾蔓延机制与历史火灾统计数据，预估二维火灾蔓延范围；根据所述二维火灾蔓延范围，基于所述建筑群三维模型，获得目标建筑群三维模型；基于所述目标建筑群三维模型，进行建筑群高效三维火灾模拟。本发明专利技术能够基于二维预估和可变多尺度网格，结合建筑群三维模型，能够在较短时间内完成建筑群精细化火灾模拟。内完成建筑群精细化火灾模拟。内完成建筑群精细化火灾模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法及装置


[0001]本专利技术涉及土木工程防灾减灾
，特别是指一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法及装置。

技术介绍

[0002]近些年来，国内外发生了多起严重的建筑群火灾事故，造成严重的人员伤亡与巨大的经济损失。建筑中使用的许多可燃材料或高分子材料在燃烧时会释放出一氧化碳、氰化物等有毒烟气，人吸入这些烟气后，会出现呼吸困难、头痛、恶心、神经系统紊乱等症状，严重威胁人民的生命安全；在各地火灾造成的经济损失中，建筑火灾造成的经济损失居首位，建筑火灾产生的高温高热会对建筑结构造成破坏，甚至造成建筑的整体倒塌，建筑火灾发生后，建筑的修复重建、人员安置、生产经营停顿等，会造成巨大的间接经济损失；历史保护建筑和文化遗址一旦发生火灾，不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会烧毁大量文物、经典书籍、古建筑等众多稀世珍宝，对人类文明成果造成不可弥补的损失。所以针对建筑群火灾蔓延模拟受到国内外学者高度重视，并已开展了较多研究。
[0003]目前，建筑群火灾蔓延模拟模型主要分为经验模型和物理模型。经验模型主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法，其特征在于，所述方法包括：导入建筑群数据，根据所述建筑群数据，获得建筑群二维模型；根据所述建筑群二维模型进行三维建模，获得建筑群三维模型；基于所述建筑群二维模型，根据火灾蔓延机制与历史火灾统计数据，预估二维火灾蔓延范围；根据所述二维火灾蔓延范围，基于所述建筑群三维模型，获得目标建筑群三维模型；基于所述目标建筑群三维模型，进行建筑群高效三维火灾模拟。2.根据权利要求1所述的一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法，其特征在于，所述导入建筑群数据，根据所述建筑群数据，获得建筑群二维模型，包括：将建筑群卫星影像与几何模型加载到地理信息系统平台中，依据建筑物编号，为各建筑物匹配几何模型，补充层高、层数、建筑面积和结构防火等级的模型参数，进而完成二维模型的建立。3.根据权利要求1所述的一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法，其特征在于，所述基于所述建筑群二维模型，根据火灾蔓延机制与历史火灾统计数据，预估二维火灾蔓延范围，包括：根据预设的建筑物间的火灾蔓延机制以及历史火灾统计数据，设置二维火灾模拟所需参数；其中，所述预设的火灾蔓延机制包括热辐射和热羽流，所述历史火灾统计数据包括起火点、起燃数量和气象条件；根据预设的火灾蔓延经验公式、所述二维火灾模拟所需参数、以及所述建筑群二维模型，对建筑群的二维火灾蔓延范围进行预估。4.根据权利要求1所述的一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法，其特征在于，所述基于所述目标建筑群三维模型，进行建筑群高效三维火灾模拟，包括：S41、根据目标建筑群三维模型建立相应的流体动力学模型；S42、在流体动力学模型中，通过递归坐标二分法将二维火灾蔓延范围初步划分出各子区域；再根据火源位置的影响范围，在各子区域中划分不同精细度的网格；S43、计算各子区域的负载均衡指标，根据各子区域的负载均衡指标、基于各子区域的网格负载调整网格边界，计算网格调整后的各子区域的工作负载，直到各子区域的工作负载近似相等；S44、开始模拟，设定时间步，读取各子区域的计算时间，若各子区域的计算时间分布不均衡，利用负载迭代函数动态调整各子区域的工作负载，直至模拟结束。5.根据权利要求4所述的一种基于二维预估和多尺度网格的火灾模拟方法，其特征在于，所述负载均衡指标为基于各子区域的计算时间测量值提出的量化指...

【专利技术属性】
技术研发人员：许镇，杨万鑫，杨雅钧，王英旺，庄宇珊，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：