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本篇文章主要描述模擬疏散的介紹,采用revit軟件結(jié)合疏散仿真軟件Pathfinder對(duì)緊急疏散過(guò)程進(jìn)行仿真模擬與分析。隨著科學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于建設(shè)工程全生命周期。
疏散軟件
Pathfinder是一款人員進(jìn)出與運(yùn)動(dòng)的模擬器,通過(guò)設(shè)置相關(guān)參數(shù),使疏散人群中每個(gè)個(gè)體的移動(dòng)進(jìn)行圖形化的虛擬演練,從而準(zhǔn)確計(jì)算出每個(gè)個(gè)體的疏散時(shí)間,且能觀察每個(gè)個(gè)體的疏散過(guò)程.
Pathfinder是由美國(guó)ThunderheadEngineering公司推出的一款簡(jiǎn)單、直觀的人員疏散模擬軟件,可以對(duì)建筑中不同情況下人員疏散全過(guò)程進(jìn)行仿真模擬。
Pathfinder自身可以導(dǎo)入所需的CAD圖紙或圖片用以建立人員疏散模型,也可以通過(guò)導(dǎo)入外部Revit模型,對(duì)外部模型進(jìn)行人員疏散分析,同時(shí)可以通過(guò)結(jié)合導(dǎo)入外部火災(zāi)模擬軟件(FDS)模型,可真實(shí)反映能見(jiàn)度、溫度等其他外部因素對(duì)人員疏散影響。
Pathfinder軟件界面主要由菜單欄、視圖導(dǎo)航欄、快捷工具欄、工具屬性定義區(qū)、模型區(qū)組成。Pathfinder能夠較準(zhǔn)確的模擬緊急情況下建筑內(nèi)各區(qū)域人員的疏散全過(guò)程,準(zhǔn)確確定每個(gè)人的最佳逃生路徑和時(shí)間,并可以根據(jù)不斷變化的實(shí)際情況及時(shí)修改人員路線。同時(shí),可通過(guò)結(jié)合FDS火災(zāi)模型,模擬計(jì)算高溫、有毒有害氣體、煙霧、粉塵等因素導(dǎo)致人員傷亡的時(shí)間,計(jì)算出最佳疏散時(shí)間。
軟件使用
Pathfinder除了常規(guī)建模以外,還可以導(dǎo)入外部文件快速生成模型。Pathfinder可以導(dǎo)入的格式包括圖像、DXF、DWG、FDS和Pyrosim文件。
(1)導(dǎo)入Revit文件
由于Revit軟件與Pathfinder軟件的不兼容,想要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軟件的對(duì)接,還需借助AutoCAD對(duì)Revit文件進(jìn)行處理,從而將已經(jīng)建好的BIM模型導(dǎo)入到Pathfinder中。具體操作步驟入下:
①將Revit文件保存為FBX格式。
②打開(kāi)AutoCAD,在“插入”菜單欄下拉中選擇“輸入”,選擇FBX文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換完成的文件保存為DWG格式。
③將轉(zhuǎn)換成DWG格式的文件導(dǎo)入到Pathfinder中。
火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬軟件與人員疏散軟件是消防單位進(jìn)行消防評(píng)估所必須的軟件,PyroSim(FDS)與Pathfinder是最權(quán)威并且國(guó)家推薦使用的火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬軟件與人員疏散軟件,PyroSim是在FDS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。軟件以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)為依據(jù),可以模擬預(yù)測(cè)火災(zāi)中的煙氣,一氧化碳等毒氣的運(yùn)動(dòng)、溫度以及濃度的情況,軟件可以模擬的火災(zāi)范圍很廣,并支持DXF和FDS格式模型文件的直接導(dǎo)入。PyroSim和FDS文件都可以導(dǎo)入到Pathfinder。選擇File→import,然后選擇要導(dǎo)入的FDS或PSM文件。導(dǎo)入的幾何體會(huì)添加到ImportedGeometry中。
Pathfinder利用Occupant Profile系統(tǒng)來(lái)管理人員的跨組織分布參數(shù)。通過(guò)Edit Profiles對(duì)話框?qū)θ藛T的速度、人員的肩寬大小、可視化分布情況進(jìn)行設(shè)置,本次案例為某大學(xué)教學(xué)樓仿真疏散演練,參與仿真演練的人員均應(yīng)為成人。在我國(guó),成人男性肩寬值為0.4m,平均速度為1.35m/s;成年女性肩寬0.36m,平均速度為1.15m/s。
Pathfinder仿真疏散演練以4種形式提供疏散數(shù)據(jù)結(jié)果,分別為匯總報(bào)表、門流量、房間使用記錄、3D結(jié)果。
(1) Summary Report(匯總報(bào)表)
匯總報(bào)表包含了此次疏散演練的所有數(shù)據(jù)結(jié)果(每個(gè)房間、樓梯和門的幾何模擬信息、模擬性能信息和使用信息等),并將其以文字形式進(jìn)行匯總。
(2) Door Flow Rates(門流量)
通過(guò)曲線圖,能更清晰的觀察在某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn),使用某個(gè)特定門進(jìn)行疏散的人員數(shù)量,曲線對(duì)話框左側(cè)顯示的是模型中門的清單,點(diǎn)擊想要查看的流量與流率的門。
(3) Room History File(房間使用記錄)
將鼠標(biāo)放到曲線上任意位置,可以觀察到模擬疏散中,某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)正在進(jìn)行仿真疏散的人員數(shù)量,并直觀的了解疏散耗時(shí)是否滿足相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全疏散允許時(shí)間。對(duì)話框左側(cè)顯示的是模型中房間的清單,可點(diǎn)擊查看某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)某個(gè)特定的房間進(jìn)行疏散的人員數(shù)量。
(4) 3D Reports(3D結(jié)果)
Pathfinder提供了一個(gè)實(shí)時(shí)輸出的可視化程序用來(lái)查看3D結(jié)果,可以進(jìn)行播放、暫停、停止、滑動(dòng)、加快和放慢速度。使用戶能夠更直觀的觀察各個(gè)出口的疏散情況及發(fā)生擁堵的位置。
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