سناریوی آتش سوزی ساخت و ساز منطقه و برنامه ریزی تخلیه پرسنل بر اساس مدل اطلاعات ساختمان و سیستم اطلاعات جغرافیایی

شبیه‌سازی مکانی – زمانی بلایای آتش‌سوزی و برنامه‌ریزی مسیر تخلیه، زمینه‌های تحقیقاتی مهمی برای پاسخ‌های اضطراری شهری هستند و وظایف اولیه‌ای هستند که به سؤالات پیچیده پس از وقوع آتش‌سوزی پاسخ می‌دهند. تقاضای فزاینده برای مدل‌های اطلاعات ساختمان تصفیه‌شده، کمیت محاسبه‌شده و تحلیل‌شده را به شدت افزایش می‌دهد. این تقاضا چالشی برای پاسخ‌های اضطراری آتش‌سوزی بر اساس اطلاعات ساختمانی عظیم است. در این مقاله، اصل بدترین حالت واقعی (RWC) در شبیه‌سازی حریق و برنامه‌ریزی مسیر تخلیه معرفی می‌شود. با در نظر گرفتن کتابخانه دانشگاه جنگلداری نانجینگ به عنوان هدف مطالعه، ویژگی‌های مکانی-زمانی عوامل محیطی تأثیرگذار آتش‌سوزی، مانند عناصر هواشناسی، ساختار ساختمان و پوست ساختمان شبیه‌سازی می‌شوند. مناطق سناریویی که نسبتاً مستعد آتش سوزی هستند با استفاده از تحلیل همپوشانی در چهار فصل انتخاب می شوند. سپس آستانه خطر برای تخلیه پرسنل در منطقه آتش سوزی بر اساس استانداردهای بین المللی و معیارهای اطفاء حریق مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. پارامترهای خاص بر اساس تجزیه و تحلیل موارد فوق تعیین می شوند. روند رو به رشد آتش سوزی در چهار فصل با مناطق سناریو به عنوان موقعیت های شروع شبیه سازی شده و عواملی مانند دما، مونوکسید کربن و دود را در بر می گیرد. در نهایت، یک مسیر تضمین ایمنی زندگی (LSAP) برای تخلیه پرسنل بر اساس یک شبکه جاده داخلی و الگوریتم جستجوی مسیر طراحی شده است. نتیجه برنامه ریزی تخلیه با مسیر سنتی کوتاه ترین زمان و مسیر کوتاه ترین فاصله مقایسه می شود. بر اساس نتایج مطالعه،

کلید واژه ها:

مدل اطلاعات ساختمان ; عوامل محیطی ؛ سناریوی آتش سوزی ؛ شبیه سازی مکانی – زمانی تخلیه پرسنل

۱٫ مقدمه

شهرنشینی سریع جهانی باعث توسعه فضاهای شهری سه بعدی، هم در سطح زمین و هم در زیر زمین شده است. تعداد کلان سازه‌ها مانند آسمان‌خراش‌ها، مراکز خرید و ساختمان‌های زیرزمینی فوق‌عمیق در سال‌های اخیر به طور قابل‌توجهی افزایش یافته است [ ۱ ، ۲ ]. این ساختمان ها به تراکم بسیار بالایی از مردم اجازه می دهد تا در یک منطقه زندگی و کار کنند. علاوه بر این، تعداد فزاینده ای از کلان سازه های ساخته شده با مشکلات پیری بیش از حد روبرو هستند و تعمیر و نگهداری منظم ندارند. این مسائل چالش هایی را در زمینه پیشگیری و کنترل اضطراری آتش سوزی به همراه دارد. از یک طرف، شروع سریع آتش می تواند خطراتی ایجاد کند و ایمنی شخصی را به دلیل گرما، دود و گاز سمی تهدید کند [ ۳ ]]. از سوی دیگر، فضاهای داخلی حاوی تراکم بالای افراد باعث عدم قطعیت در سناریوهای آتش سوزی می شود. بنابراین، یک طرح نجات و تخلیه قابل اعتماد برای کلان سازه ها از اهمیت بالایی برخوردار است.
اخیراً آگاهی شخصی از حفاظت در برابر آتش به تدریج افزایش یافته است، در حالی که خاموش کننده های آتش به طور پیوسته بهبود یافته اند. این پیشرفت ها به طور چشمگیری باعث کاهش حوادث جدی آتش سوزی می شود [ ۴ ]. با این حال، پیشگیری از آتش سوزی ساختمان باید در اولویت باشد زیرا آتش سوزی ممکن است با برنامه ریزی نامناسب منجر به بلایای قابل توجهی شود. استانداردها یا قوانین رسمی برای حفاظت در برابر آتش توسط بسیاری از سازمان های دولتی و بین المللی منتشر شده است، به عنوان مثال، GBJ16 در چین، NFPA 92 در ایالات متحده، BSI در انگلستان، و AS1530 در استرالیا. یک سیستم هشدار موثر قبل از آتش سوزی باید نصب شود تا آسیب در طول فرآیند آتش سوزی به حداقل برسد [ ۵]. یک سیستم هشدار منطقی و علمی باید شبیه‌سازی‌های زمانی و مکانی آتش‌سوزی ساختمان‌ها، تحت‌تاثیر ساختار ساختمان، مصالح، محیط محلی و بسیاری دیگر از عوامل آتش‌سوزی را شامل شود [ ۶ ، ۷ ]. علاوه بر این، مکانیسم وقوع و توسعه یک حادثه آتش سوزی نیز باید در نظر گرفته شود. این عوامل را می توان بر اساس یک شبیه سازی سناریوی آتش نشانی [ ۷ ] آشکار کرد. علاوه بر این، یک شبیه‌سازی سناریوی آتش‌سوزی دقیق نیز می‌تواند استراتژی‌های واکنش را برای پیشگیری از آتش سوزی و اطفاء حریق در ساختمان فراهم کند [ ۵ ، ۸ ].
برای شبیه سازی ها و ارزیابی های آتش سوزی ساختمان، مطالعات قبلی عمدتاً بر نظریه توسعه آتش سوزی، ساختار و فرم ساختمان، مصالح ساختمانی، عوامل تاثیرگذار، مدل های فرآیند، پاسخ های اضطراری و استانداردها تمرکز کرده اند [ ۲ ، ۵ ، ۹ ، ۱۰ ، ۱۱ ، ۱۲ ، ۱۳ . ]. رویکرد شبیه سازی سناریوی آتش عددی عمدتاً شامل سه نوع است، به عنوان مثال، مبتنی بر شبکه، منطقه ای و منطقه ای [ ۱۴ ]. یانگ و همکاران (۲۰۱۲) روند توسعه آتش را برای مکان های مختلف با استفاده از اندازه گیری دما در راهروهای ساختمان داخلی، آسانسورها و خروجی های راه پله شبیه سازی کرد. ۱ ]]. بی و همکاران (۲۰۱۳) روش تحلیل المان محدود را برای تجزیه و تحلیل رفتار یک سازه قاب بتن آرمه در طول شبیه سازی صحنه آتش سوزی، و همچنین توزیع معتدل و محاسبه تغییر شکل سازه [ ۱۵ ] اتخاذ کرد. Jurickova (2014) اشاره کرد که هندسه، تهویه و روش ساخت و ساز هنگام طراحی ساختمان‌ها، به ویژه برای هماهنگی بین سیستم‌های حفاظت شهری و آتش سوزی در ساختمان‌های بزرگ، حیاتی هستند [ ۱۶ ]. تنظیم فاصله ایمن بهینه بین ساختمان ها نیز برای حفاظت در برابر آتش بسیار مهم است. ۱۷]. مطالعات قبلی نتایج خوبی در سناریوهای مختلف به دست آورده اند، اگرچه اطلاعات سه بعدی هنوز وجود ندارد. برای حل این مشکل، مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) به تدریج وارد مدل سازی شبیه سازی شد [ ۱۸ ]. سونگ و همکاران (۲۰۱۹) یک مدل داده های فضایی ترکیبی (CSDM) را برای توصیف رابطه جغرافیایی پیچیده با محیط فضایی داخلی در هنگام آتش سوزی پیشنهاد کرد [ ۱۹ ]. یادگیری ماشین همچنین به طور گسترده ای برای پیش بینی توزیع های فضایی شرایط آتش سوزی استفاده می شود [ ۲۰ ]. این مطالعات سناریوهای آتش سوزی را در حالی که عوامل پیچیده مختلف را به طور کارآمد و هوشمند در نظر می گیرند، شبیه سازی کردند.
با توجه به تخلیه در حوادث آتش سوزی، این شامل یک فرآیند استدلال و ارزیابی رفتار واکنش تخلیه است. این می تواند بر اساس پیش بینی خطر و ارزیابی جامع شرایط تخلیه در طول توسعه سناریوی آتش سوزی ساختمان مدل شود [ ۲۱ ، ۲۲ ]. برای کاهش تلفات در بلایای آتش سوزی و بهبود کارایی تخلیه، کشف و آشکارسازی عوامل موثر بر تخلیه بسیار مهم است [ ۲۳ ]. در طول تخلیه آتش، رفتار و توانایی انسان می تواند به طور قابل توجهی تحت تأثیر شرایط محیطی [ ۲۴ ، ۲۵ ] قرار گیرد که عمدتاً به دلیل دما، دود، کاهش دید و گازهای احتراق سمی است [ ۳ ،، ۲۲ ] ۲۶ ]. علاوه بر این، عوامل متعددی بر آمادگی اضطراری ساکنان تأثیر می گذارد، مانند درک خطر آتش سوزی، وضعیت مالک یا مستاجر، و آمادگی اضطراری در سطح ساختمان [ ۲۷ ]. آتش‌سوزی ساختمان‌ها تهدیدات قابل‌توجهی برای ساکنان، اولین واکنش‌دهنده‌ها و سیستم سازه‌ای است. بنابراین تعیین پارامترهای حیاتی ساختمان، مانند تعداد طبقات، عرض مسیرهای خروج، مکان‌ها و تعداد خروجی‌ها، و مکان‌ها و تعداد دستگاه اطفای حریق سودمند است [ ۲۸ ، ۲۹ ]. فاصله زمانی از لحظه تشخیص آتش سوزی تا لحظه اتمام نهایی تخلیه به منطقه ایمنی باید کافی باشد. این شرایط زمانی به طور کلی شناخته شده است [ ۳۰ ،۳۱ ]، هوش مصنوعی (AI) کاوش کرد [۲۴]]. قابلیت‌های حالت‌های تخلیه آتش ساختمان با استفاده از پنج مؤلفه اصلی، یعنی زمان قبل از تخلیه، حرکت و ناوبری، استفاده از خروجی، در دسترس بودن مسیر و محدودیت‌های جریان ارزیابی می‌شوند [ ۳۲ ]. در فرآیند مدل‌سازی، سیستم‌های تخلیه آتش سیار و سیستم‌های انتقال داده‌های بی‌سیم را می‌توان به صورت دینامیکی برای کنترل امکانات [ ۲۹ ، ۳۳ ، ۳۴ ] نظارت کرد، در حالی که فناوری ناوبری داخلی می‌تواند برای به دست آوردن یا ارائه اطلاعات مکانی و مکانی و ناوبری [ ۳۵ ] استفاده شود. ]. در همان زمان، جستجوی مسیر را می توان به تدریج با استفاده از یک GIS سه بعدی [ ۲۴ ]، اتوماتای ​​سلولی (CA) [ ۳۶۳۵ ، ۳۷ ]، نظریه گراف [ ۳۸ ] یا رویکردهای تحقیق در عملیات (OR) [ ۳۱ ].
از بررسی بالا می‌توان دریافت که هنوز روشی برای انتخاب مکان‌های منبع آتش برای طرح‌های تخلیه ساختمان‌های موجود [ ۳۹ ] وجود ندارد، در حالی که عوامل مؤثر باید برای شبیه‌سازی‌های تخلیه تا حد امکان در نظر گرفته شوند [ ۲۳ ]. در عین حال، داده های مربوط به شبیه سازی آتش سوزی و تخلیه به سرعت در حال افزایش است. بنابراین، متأسفانه استفاده از محاسبات پیچیده برای برنامه ریزی تخلیه پرسنل دشوار است، زیرا این امر به منابع بسیار زیادی نیاز دارد [ ۴۰ ]. این عوامل بر کارایی فرآیند برنامه ریزی پیشگیری و حفاظت از آتش سوزی تأثیر می گذارد.
در این مطالعه، هدف ما ساده سازی مدل سازی شبیه سازی آتش و برنامه ریزی مسیر تخلیه است. اهداف این مطالعه عبارتند از: (۱) تجزیه و تحلیل عوامل تأثیرگذار مکانی و زمانی آتش سوزی ساختمان بر اساس بدترین حالت واقع بینانه. (۲) برای انتخاب مناطق سناریو آتش سوزی و تنظیمات پارامتر برای شبیه سازی. و (۳) برای طراحی مسیرهای تضمین ایمنی زندگی بر اساس یک الگوریتم جستجو.

۲٫ مواد و روشها

ایده اصلی روش پیشنهادی در این مطالعه، شبیه‌سازی عوامل محیطی در حین سناریوهای آتش‌سوزی و در نتیجه به دست آوردن یک طرح تخلیه است. با بهره گیری از فناوری GIS در تحلیل فضایی، یک مدل ساختمانی مبتنی بر BIM در GIS اعمال می شود. عوامل محیطی بیرونی و داخلی به ترتیب با تابش خورشیدی و شبیه‌سازی جریان هوا شبیه‌سازی می‌شوند. پس از آن، نتایج شبیه سازی های مختلف در فصول مختلف تجزیه و تحلیل شده و برای برنامه ریزی تخلیه استفاده می شود. سپس سناریوی آتش سوزی بر اساس اصل بدترین حالت واقع بینانه ساخته می شود. یک الگوریتم برنامه ریزی مسیر فضایی در GIS، الگوریتم کلونی مورچه ها (ACO)، در نهایت برای برنامه ریزی مسیر تخلیه طبق سناریوی آتش سوزی استفاده می شود. گردش کار کلی در شکل ۱ نشان داده شده است.

۲٫۱٫ نسل مدل BIM

مدل BIM ابتدا از فایل های طراحی و ساخت معماری اصلی در قالب CAD تولید می شود. به منظور تحقق تبدیل از مدل BIM به داده های GIS، این مطالعه بر روی توسعه ثانویه بر اساس پلت فرم Revit و Visual Studio 2014 انجام شد. روش تبدیل به طور عمده شامل چندین عملکرد است، مانند تبدیل ساختار، تبدیل سیستم پاشش، تبدیل خط لوله و غیره. فرآیند تبدیل عمدتاً دو مرحله دارد. در مرحله اول، ساختارهای ساختمانی که به تبدیل داده ها نیاز دارند باید از بیت های ترسیم CAD مرتبط شناسایی شوند. ثانیاً، سازه‌های ساختمانی شناسایی‌شده بیشتر موجودیت‌های سه بعدی Revit را ایجاد می‌کنند. اطلاعات تولید شده توسط فایل xml خارجی قابل انتقال است. در فرآیند شناسایی، تابع در کیت توسعه ثانویه CAD برای استخراج اطلاعات از فایل های اصلی .dwg فراخوانی شد. این تابع را می توان در Revit کپسوله کرد و فراخوانی کرد.

۲٫۲٫ ساخت سناریوی آتش سوزی بر اساس اصل بدترین حالت واقعی (RWC)

رویکرد سناریو با موفقیت در ارزیابی خطرات زیست‌محیطی آفت‌کش‌ها استفاده شده است [ ۴۱ ]، و در اینجا برای ارزیابی جامع آتش‌سوزی ساختمان‌ها در این مطالعه معرفی می‌شود. سناریو یک توصیف ترکیبی از یک رویداد یا مجموعه ای از اقدامات و رویدادها است، و این رویکرد به طور گسترده توسط سازمان ها برای درک راه های مختلفی که رویدادهای آینده ممکن است آشکار شوند یا برای آزمایش استراتژی ها در برابر تحولات آینده نامشخص استفاده می شود [ ۴۱ ]. سناریوها همچنین فقط برای موقعیت‌های محلی یا تعداد محدودی از سناریوهای «نماینده» اعمال می‌شوند [ ۴۲ ]. در این مطالعه سناریوهای آتش نشانی بر اساس عوامل آتش سوزی سرولو انتخاب شدند.
به طور کلی، یک آتش سوزی تحت شرایط واقع بینانه خاص رخ می دهد که تحت تأثیر عوامل بسیاری به طور جامع است. در شرایط واقع بینانه، خطر آتش سوزی عمدتاً تحت تأثیر ویژگی های اساسی، زائده ها و ویژگی های محیطی ساختمان ها قرار می گیرد. بنابراین، سطح خطر آتش سوزی نسبتاً پایین خواهد بود اگر مقادیر این عوامل کمتر از آستانه خطر طبق استانداردها یا قوانین رسمی برای حفاظت در برابر آتش باشد. برای پیش بینی بدترین وضعیت، شرایط خاص با عوامل نزدیک به آستانه خطر را می توان به عنوان بدترین حالت واقع بینانه در نظر گرفت. در چندین مطالعه از ارزش صدک عوامل برای ارزیابی ریسک عوامل مختلف استفاده شد [ ۴۳,۴۴,۴۵]. به منظور انعکاس کمی ویژگی‌های سطح فضایی عوامل آتش‌سوزی، مطالعه بر روی نمودار جریان پردازش داده‌ها انجام شد که شامل چندین فرآیند، مانند درونیابی و شبیه‌سازی فضایی، تقسیم‌بندی آستانه، و تحلیل پوشش فضایی است. برای مثال، ویژگی‌های فضایی ساختمان‌ها و عوامل محیطی روی هم قرار گرفته و تلاقی می‌کنند. نتیجه پردازش شده را می توان در سطوح مختلف در مقیاس فضایی بیان کرد [ ۴۶]. سپس منطقه بدترین حالت واقع بینانه را می توان با توجه به استانداردهای مربوطه انتخاب کرد. علاوه بر این، این نتیجه می تواند بیشتر به عنوان یک سناریوی آتش سوزی برای تخلیه پرسنل استفاده شود. عوامل محیطی که بدترین حالت واقعی را تشکیل می دهند را می توان برای ارزیابی خطرات آتش سوزی از مقیاس های مکانی و زمانی ترکیب کرد. با محاسبه صدک ها بر اساس ویژگی های عوامل محیطی، سناریوهای با وقوع آتش سوزی بالا را می توان به عنوان مناطق اولویت برای نظارت و پیشگیری از آتش سوزی انتخاب کرد. به این معنا که اگر سناریوها در حد استانداردهای ایمنی باشد، سطح خطر آتش سوزی بسیار پایین است و می توان ساختمان را در حالت ایمن در نظر گرفت. با توجه به اصل واقع بینانه بدترین حالت، ویژگی های نامطلوب ترین عوامل ممکن انتخاب شد. ابتدا عوامل موثری که به احتمال زیاد باعث ایجاد آتش سوزی در یک موقعیت واقعی می شوند، انتخاب شدند. بدترین حالت، بدترین شرایط را نشان نمی‌دهد، بلکه نشان‌دهنده عوامل مؤثر نسبتا بدی است که در واقعیت محتمل هستند.
به طور کلی، سناریوهای آتش سوزی شامل گروهی از پارامترها و عوامل موثر هستند که باید در مدل وارد شوند، مانند ساختار ساختمان، سطوح ساختمان و عوامل میکرو مترولوژیکی داخلی و خارجی. رفتارهای مکانی – زمانی عوامل خطر شبیه سازی شد و آسیب ناشی از آتش سوزی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه شبیه سازی شده بر اساس سناریوهای آتش سوزی بسیار به واقعیت نزدیکتر بود. بنابراین، سناریوهای آتش سوزی در مدل شبیه سازی آتش بیش از حد محافظه کارانه نخواهد بود و نتایج شبیه سازی اعوجاج بیش از حد را نشان نخواهد داد.
بر اساس استانداردها و کدهای حفاظت در برابر آتش، مانند مشخصات فنی برای سیستم های کنترل دود و اگزوز ساختمان GB51251-2017 و کتابچه راهنمای مهندسی حفاظت آتش سوزی SFPE، مقادیر پارامتر وقوع آتش سوزی قابل تایید است. اگر مشکل ایمنی خطر آتش سوزی در حد استانداردهای ایمنی تعیین شده باشد، می توان در نظر گرفت که آتش سوزی رخ نمی دهد و یا آسیب زیادی به ساختمان یا ساکنان نمی رساند. بر اساس بدترین حالت واقع بینانه، زمانی که آسیب پذیری و حساسیت عوامل موثر تحت همه موقعیت های ممکن در کل جمع می شود، آتش نزدیک به وقوع می شود. با توجه به اصول آمار فضایی می توان انباشت را به صورت صدک توصیف کرد. در این مطالعه سناریوهای آتش سوزی با توجه به ویژگی های تابش خورشیدی ساخته شد. سرعت و جهت باد، سطوح ساختمان، توزیع و انواع مواد قابل احتراق، وضعیت عملیاتی سیستم اگزوز دود، و قدرت آتش و روند رشد. در اینجا، داده های هواشناسی از مرکز ملی داده های علوم هواشناسی (NMSDC،http://data.cma.cn، در ۱ دسامبر ۲۰۲۱ قابل دسترسی است)، در حالی که اطلاعات ساختمان و سایر داده های مربوطه از بخش های ساخت و ساز و مدیریت مربوطه به دست آمده است. با استفاده از مدل اطلاعات ساختمان (BIM) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، پارامترهای عوامل موثر در چهار فصل به صورت مکانی بیان و شبیه‌سازی شدند. هنگام تأیید مقادیر این پارامترها، مقادیر صدک با هر پارامتر برای سناریوهای آتش سوزی ساختمان، مانند صدک ۹۰ محاسبه شد. تمام نتایج شبیه‌سازی روی هم قرار گرفتند و مناطق همپوشانی استخراج و با چندین سطح دیگر طبقه‌بندی شدند. این را می توان با استفاده از تابع همپوشانی فضایی در نرم افزار ArcGIS انجام داد. از طریق این تحلیل جامع،

۲٫۲٫۱٫ عوامل موثر در وقوع آتش سوزی

آتش‌سوزی ساختمان‌ها توسط عوامل پیچیده‌کننده متعددی مانند ساختار و سطوح ساختمان، شبکه‌های الکتریکی و سایر شبکه‌ها، عناصر محیطی داخلی و خارجی و رفتار انسان ایجاد می‌شود. در مجموع عوامل سازنده آتش را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:
(۱) ویژگی های اساسی معماری ساختمان و ضمائم آن. این دسته شامل بار آتش سوزی، مصالح ساختمانی، تجهیزات آتش نشانی، محفظه آتش نشانی، تجهیزات و شبکه برق، کنترل دود و تاسیسات اگزوز می باشد. پیچیدگی ساختمان و تاسیسات ضروری به شدت بر مسیر و کارایی گسترش آتش تاثیر می گذارد. تغییرات دما می تواند تحت تأثیر هدایت حرارتی سازه ساختمان باشد. همچنین می تواند تفاوت های آشکاری در میزان انسداد دود بر اساس ساختار ساختمان وجود داشته باشد. پیشگیری و کنترل حریق به شدت تحت تأثیر امکانات پیشگیری از آتش سوزی و سیستم تهویه است. هنگامی که یک ساختمان وارد سرویس می شود، ویژگی های اساسی معماری و ضمائم آن باید در دراز مدت بررسی، پذیرفته و نظارت شود.
(۲) عوامل محیطی. همه عوامل محیطی و عوامل ریز هواشناسی محلی نقش مهمی در آتش سوزی ساختمان دارند. تابش خورشیدی می تواند دمای سطوح ساختمان را تحت تأثیر قرار دهد، که وقتی تابش خورشیدی نسبتاً زیاد است، افزایش می یابد و سپس افزایش می یابد. تغییرات در جریان هوا در داخل و خارج از خانه نیز تحت تأثیر سرعت باد قرار می گیرد و باعث تغییر در غلظت اکسیژن در منطقه آتش سوزی می شود. در بیشتر موارد، جریان هوا می تواند جهت و سرعت گسترش آتش را تغییر دهد، به ویژه در بادهای شدید و هوای خشک. علاوه بر این، عوامل هواشناسی تغییرات قابل توجهی را در چهار فصل نشان می دهند. به طور کلی فراوانی آتش سوزی در فصول بهار و پاییز بسیار بیشتر است.
(۳) ویژگی های آتش. آتش سوزی تحت تأثیر مواد قابل احتراق می تواند ویژگی های مختلفی مانند سرعت گسترش، روند رشد، اثرات مخرب و واکنش های زنجیره ای داشته باشد. در عین حال، آتش سوزی ها می توانند ویژگی های متفاوتی را با توجه به مرحله رشد نشان دهند. عوامل موثر در مراحل مختلف نقش متفاوتی خواهند داشت. با توسعه رفتار آتش سوزی، شعله های آتش نیز اشکال، رنگ ها، ارتفاعات و دماهای متفاوتی را برای مصالح و سازه های مختلف ساختمانی نشان می دهند.
(۴) رفتار انسان. عملکرد روزانه پرسنل عامل مهمی در نظارت و پیشگیری از آتش سوزی است. رفتار انسان نه تنها به توزیع سنی، آگاهی حفاظت از آتش و زمان واکنش اشاره دارد، بلکه به اقدامات مدیریتی و درمانی روزانه نیز اشاره دارد که به طور جدایی ناپذیری با رفتار حفاظت در برابر آتش مرتبط هستند. استفاده عادی و ایمن از ساختمان ها و تجهیزات مربوطه می تواند به طور موثر از وقوع آتش سوزی جلوگیری کند.
با توجه به طبقه بندی فوق، سازه ها، سطوح و شبکه های مربوطه زمانی که یک ساختمان در حالت عادی استفاده می شود و به اندازه کافی سرویس می شود، نسبتاً ثابت هستند. با این حال، با استفاده طولانی مدت، این عوامل با افزایش سن بر خطر آتش سوزی ساختمان تأثیر می گذارد، اگرچه مدیریت و درمان روزانه می تواند توانایی محافظت در برابر آتش و پیشگیری را افزایش دهد. با توجه به وقوع و توسعه آتش سوزی، این جنبه ها ارتباط تنگاتنگی با ویژگی های ساختمان و عوامل محیطی دارد. بنابراین، تغییرات مداوم در عوامل محیطی نقش مهمی در خطر آتش سوزی در هر زمان ایفا می کند که هدف این مطالعه سناریوهای آتش سوزی است.
۲٫۲٫۲٫ عوامل موثر بر تخلیه انسان
مشخص شده است که مطالعه عوامل خطر آتش سوزی ساختمان می تواند به طور موثر برای حمایت از فرآیند برنامه ریزی تخلیه پرسنل استفاده شود. هدف از تخلیه در یک رویداد آتش سوزی این است که همه پرسنل به طور ایمن از ساختمان خارج شوند قبل از اینکه عامل خطر آتش سوزی جان آنها را به خطر بیندازد. در این مقاله ایمنی محیط آتش سوزی را با توجه به خطرات آتش سوزی و زمان تخلیه ارزیابی کردیم. زمان تخلیه نیاز به در نظر گرفتن زمان خروج ایمنی مورد نیاز (RSET) و زمان خروج ایمنی موجود (ASET) در هنگام آتش سوزی دارد. به طور کلی، معیارهای تخلیه باید بیان کند که زمان خروج ایمنی موجود نباید کمتر از زمان خروج ایمنی مورد نیاز (ASET ≥ RSET) باشد. اگر نتیجه شبیه‌سازی با معیارها مطابقت داشته باشد، طراحی و ساخت ساختمان باید الزامات ایمنی آتش‌سوزی را برآورده کند. در غیر این صورت، ساختمان باید برای برآورده کردن الزامات ایمنی آتش نشانی بهینه شود. با توجه به فرآیند تخلیه پرسنل، محصولات آتش نشانی مربوطه و رفتار پرسنل بر زمان تخلیه تاثیر می گذارد. چندین عامل مهم در زیر ذکر شده است که همه آنها برای تجزیه و تحلیل فرآیند تخلیه پرسنل وارد مدل شبکه خواهند شد.
(۱) دما
پس از وقوع آتش سوزی در ساختمان، با گرم شدن میدان آتش، دما به تدریج افزایش می یابد. این منجر به صدمات جدی و خطراتی برای ایمنی شخصی مانند آسیب های پوستی و مجاری تنفسی خواهد شد. انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) انبوهی از داده ها در مورد تصادفات و همچنین آزمایشات را تجزیه و تحلیل کرده و زمان بقای بدن انسان را در دماهای مختلف خلاصه کرده است ( جدول ۱ ). طبق جدول ۱ ، زمانی که دمای میدان آتش بیش از ۶۰ درجه سانتیگراد نباشد، سلامت انسان به شدت تحت تأثیر قرار نخواهد گرفت. افراد می توانند برای مدت کوتاهی در محل بمانند و توانایی فرار داشته باشند. با افزایش بیشتر دما، حتی از دست دادن توانایی فرار، سلامت انسان به طور قابل توجهی تهدید خواهد شد.
(۲) دید
در طول فرآیند تخلیه، دید نشان دهنده حداکثر فاصله ای است که در آن فرد می تواند یک شی یا جهت را در دود تشخیص دهد. پس از وقوع آتش سوزی در ساختمان، مواد قابل احتراق به شدت می سوزند. مقدار زیادی دود تولید شده به تدریج پخش می شود و غلظت آن افزایش می یابد. دید پرسنل اورژانس به میزان قابل توجهی کاهش خواهد یافت. بنابراین، این کاهش دید به طور جدی بر قضاوت پرسنل تخلیه از محیط داخل ساختمان تأثیر می گذارد. برای افراد دشوار خواهد بود که به موقع به سمت خروجی صحیح حرکت کنند، زیرا زمان فرار ارزشمند احتمالاً تلف می شود. اعتقاد بر این است که برای برآوردن الزامات فرار پرسنل در SFPE هندبوک مهندسی حفاظت در برابر آتش، دید بیش از ۱۳ متر مورد نیاز نیست. در کشورهای دیگر بسته به مقیاس های فضایی مختلف، استانداردها و درک متفاوتی وجود خواهد داشت. به طور کلی، دید یک عامل تاثیرگذار مهم برای تخلیه در آتش سوزی ساختمان است.
(۳) گاز سمی
گاز سمی یکی از دلایل اصلی تلفات در بسیاری از شرایط است. حجم زیاد دود می تواند باعث خفگی پرسنل و حتی مرگ شود. علاوه بر این، اجزای سمی می توانند باعث مسمومیت مستقیم بدن انسان شوند. به طور خاص، زمانی که مونوکسید کربن وارد بدن می شود از اتصال هموگلوبین جلوگیری می کند، به این معنی که افراد کم اکسیژن می شوند و باعث سرگیجه، حالت تهوع، ضعف اندام ها و تاری دید می شوند. مطابق جدول ۲، غلظت مونوکسید کربن ۵۰۰ ppm یک مقدار بحرانی است. هنگامی که غلظت مونوکسید کربن بیشتر از ۵۰۰ ppm باشد، فرار از آن دشوار است و افراد واکنش های نامطلوب قابل توجهی نشان می دهند. علاوه بر این، ذرات دود و ذرات معلق تولید شده توسط سوزاندن مواد قابل احتراق باعث ایجاد سمیت و سایه می شوند که اثرات قابل توجهی در هنگام تخلیه پرسنل خواهد داشت ( جدول ۳ ).
(۴) سرعت تخلیه
سرعت حفاری پرسنل نقش تعیین کننده ای در زمان خروج ایمنی موجود دارد. سرعت راه رفتن پرسنل در شرایط مختلف در هندبوک مهندسی حفاظت از آتش SFPE مشخص شده است. بر اساس کتاب راهنما، سرعت پیاده روی برای فضاهای مختلف یک ساختمان تعیین شده است. سرعت پرسنل در مناطق روشن و جادار ۱٫۱ متر بر ثانیه است، در حالی که سرعت در گذرگاه های بین صندلی ها و کتابخانه ها ۰٫۷ متر بر ثانیه است. در عین حال، سرعت ۰٫۴ متر بر ثانیه هنگام حرکت در گوشه ها است.

۲٫۳٫ شبیه سازی آتش و برنامه ریزی تخلیه بر اساس الگوریتم کلونی مورچه ها (ACO)

(۱) مدل رشد آتش

استفاده از مدل رشد آتش روشی برای توصیف توسعه آتش است. اکثر آتش سوزی ها، به استثنای منبع اشتعال انفجاری، با پیشرفت آهسته از مرحله اولیه تا مرحله بعدی سوختن شدید مشخص می شود. چنین آتش سوزی هایی را می توان با مدل آتش نشانی ۲ به شرح زیر توصیف کرد:

سfaتی۲

که در آن f نشان دهنده نرخ آزاد شدن گرما از منبع احتراق، a نشان دهنده مدول افزایش آتش، و t نشان دهنده زمان اشتعال است. بر اساس مدل آتش سوزی، مرحله توسعه آتش را می توان به مرحله اولیه، مرحله رشد، مرحله توسعه همه جانبه و مرحله گسترش تقسیم کرد ( جدول ۴ ). با توجه به ویژگی های کتابخانه و مواد قابل احتراق مورد مطالعه در اینجا، نوع رشد آتش را می توان سریع تصور کرد، در حالی که مدول افزایش آتش را می توان روی ۰٫۰۴۶۹ kw/s ۲ در مدل آتش نشانی تنظیم کرد.

مقیاس آتش به سرعت انتشار گرما بستگی دارد. هر چه سرعت انتشار حرارت آتش بیشتر باشد، خطر آتش سوزی بیشتر است. به طور کلی، ساختمان‌هایی با ویژگی‌های متفاوت، میزان انتشار حرارت متفاوتی از منبع آتش دارند. بنابراین، مهم است که یک نرخ آزاد شدن حرارت آتش عملی را در شبیه‌سازی انتخاب کنید که بیشتر موقعیت‌های آتش‌سوزی واقعی را به حساب می‌آورد، که به این معنی است که نتایج شبیه‌سازی دارای ارزش هستند. نرخ انتشار گرما برای انواع ساختمان ها در مشخصات فنی برای سیستم کنترل دود و اگزوز ساختمان GB51251-2017 ( جدول ۵ ) مشخص شده است.). در این تحقیق، کتابخانه یک سازه دهلیز بدون آبپاش است. در ترکیب با بدترین حالت واقع بینانه، حداکثر نرخ انتشار گرما در مدل شبیه سازی آتش در این مقاله ۴ مگاوات تنظیم شده است.
(۲) مدل تخلیه ساکنان
زمان کوتاه‌ترین مسیر (TSP) و فاصله کوتاه‌ترین مسیر (DSP) استراتژی‌های رایج جستجوی مسیر هستند. TSP بر به حداقل رساندن زمان تخلیه پرسنل تمرکز دارد، در حالی که DSP بر تخلیه پرسنل در کمترین طول مسیر تمرکز دارد. ۴۷ ].]. هر دوی اینها تأثیر شرایط مسیر بر تخلیه پرسنل را نادیده می گیرند و نمی توانند الزامات تخلیه پرسنل در ساختمان های در حال سوختن را برآورده کنند. بنابراین، رویکرد مسیر تضمین ایمنی زندگی (LSAP) در این مطالعه بر اساس مدل شبکه مطرح شد. با توجه به نیاز به تخلیه پرسنل، LSAP به طور کامل اثرات دما، دود و مونوکسید کربن را در نظر می گیرد و همچنین به طور موثر از محصولات احتراق آتش جلوگیری می کند. علاوه بر این، مسیر را جستجو می کند و تعادلی بین TSP و DSP ایجاد می کند تا ایمنی زندگی را تضمین کند. در مدل شبکه، اطلاعات ویژگی برای مسیر داخلی و سناریوی آتش به یک پایگاه داده فضایی وارد می شود. اطلاعات ویژگی برای مسیر داخلی را می توان به گره مسیر، عرض مسیر و طول مسیر تقسیم کرد. اطلاعات سناریوی آتش‌سوزی عمدتاً حاوی داده‌های مربوط به جهت باد، سرعت باد، دمای محیط، قدرت آتش، مدول افزایش آتش و آبپاش و همچنین تجهیزات اگزوز است. علاوه بر این، اطلاعات گره مسیر شامل موانع، پیچ ها، تقاطع ها و اتصالات است. بر اساس اطلاعات فضایی، گرافیکی و ویژگی‌های مسیر داخلی، مدل‌سازی شبکه با پردازش توپولوژی انجام شد. سپس یک تحلیل شبکه را با الگوریتم جستجوی مسیر پیاده سازی کردیم. مدل سازی شبکه با پردازش توپولوژی انجام شد. سپس یک تحلیل شبکه را با الگوریتم جستجوی مسیر پیاده سازی کردیم. مدل سازی شبکه با پردازش توپولوژی انجام شد. سپس یک تحلیل شبکه را با الگوریتم جستجوی مسیر پیاده سازی کردیم.
مدل شبکه داخلی متفاوت از مدل شبکه بیرونی است، زیرا یک مدل شبکه سه بعدی است [ ۴۸ ، ۴۹ ]. مسیر در مدل دارای پسوند افقی و عمودی است. پایگاه داده شبکه برای کتابخانه با استفاده از مفهوم مدیریت پارتیشن پذیرفته شد و با توجه به تعداد طبقات به بخش های مختلف تقسیم شد. یعنی هر طبقه خودش دارای یک مدل شبکه مجزا بود که می‌توان آن را برای نشان دادن گذرگاه‌های امن متصل کرد. بنابراین، یک مدل شبکه بزرگ برای کتابخانه بر اساس بخش‌های مختلف ساخته شد.

سپس از یک الگوریتم جستجوی کلونی مورچه ها برای تجزیه و تحلیل مسیر تخلیه پرسنل استفاده شد که می تواند با استفاده از ابزار Network Analyst در نرم افزار ArcGIS انجام شود. ACO یک الگوریتم شبیه سازی برای جستجوی مسیر کلنی مورچه ها هنگام جستجوی غذا است [ ۵۰ ]. بر اساس قوانینی مانند غلظت فرمون، مسیر پیشروی تصادفی یک کلونی مورچه ها را که در جستجوی غذا از نقطه شروع تا نقطه هدف هستند، تعیین می کند. با توجه به اینکه نقطه شروع جستجوی مسیر i است ، نقطه هدف j است و بیان عملیات احتمال پیشرفت تصادفی را می توان به صورت زیر ارائه کرد [ ۵۰ ]:

qلمن ج) =⎧⎩⎨⎪⎪τφمن جتی )μϕمن جتی )∈ eدلτφمن _تی )μϕمن جتی )، ∈ eدل۰ e.

در رابطه (۲)، فردی که به دنبال خروجی است با l نشان داده می شود و زمان مصرف شده بر حسب t بیان می شود. عوامل اکتشافی انتظار و فرومون به صورت بیان شد ϕو φبصورت جداگانه. در یک زمان معین، t ، احتمال راه رفتن شخصی از i به j با نشان داده می شود qلمن جتی )، و غلظت فرمون را می توان به صورت بیان کرد τمن جتی ). مجموعه ای از گره های مسیر که یک فرد، l ، می تواند به سمت آنها حرکت کند را می توان به صورت بیان کرد eدل، و eدل۱ ۲ ⋯ − ۱ } − aبلaبلمجموعه گره ای را نشان می دهد که از کنار آن عبور کرده است. تابع اطلاعات اکتشافی مربوط به بخش با نشان داده می شود μمن جتی ). بعلاوه، لازم است فرمون ها را در تمام مسیرهای درگیر در m گره های هدف، پس از اینکه همه یک چرخه جستجوی مسیر را طی کردند، به روز کرد. تبدیل فرمون به صورت زیر بیان می شود:

τمن ج۱ ) = ۱ – δ) ×τمن ج) +۱nΔτلمن جتی )
در رابطه (۳) با تغییر زمان، فراریت فرمون را می توان به صورت بیان کرد δ، و δ∈ ۰ ۱ ). تعداد افراد با n نشان داده می شود ، و مقدار اطلاعات منتشر شده توسط یک فرد،  به مسیر ij در حلقه با نشان داده می شود. Δτلمن جتی ).
از معادلات (۲) و (۳) می توان دریافت که ACO یک الگوریتم احتمالی برای یافتن مسیرهای بهینه است. شامل گروهی از عوامل غیر هوشمند یا کمی باهوش است که با همکاری یکدیگر رفتارهای هوشمندانه ای از خود نشان می دهند و از این طریق امکان حل مسائل پیچیده را فراهم می کنند. در این اثر، موقعیت های مسیر لحظه به لحظه با توجه به روند توسعه آتش تغییر می کند. بنابراین مسیر تخلیه یک مسیر حسابی توپولوژیکی است که به صورت پویا بر اساس فواصل زمانی در مدل و سرویس عرضه است.

۲٫۴٫ حوزه و داده های مطالعه

در این مطالعه کتابخانه دانشگاه جنگلداری نانجینگ به عنوان هدف پژوهش انتخاب شد. در مقایسه با ساختمان های دیگر، ساختار داخلی کتابخانه پیچیده نسبی، تراکم جمعیت بسیار بیشتر و انواع مواد قابل احتراق بسیار متراکم است. این کتابخانه یک ساختار قاب عرضی را اتخاذ کرد که شامل ساختمان اصلی و ساختمان الحاقی است و عمر مفید آن ۵۰ سال است ( شکل ۲ ). کل مساحت ساخت و زیربنا برابر با ۴۷۲۳۰٫۸ متر مربع و ۷۶۵۱٫۴ متر است. .، به ترتیب. ارتفاع ساختمان ۳۴٫۹ متر است که شامل هفت طبقه روی زمین و یک طبقه زیر زمین است. درجه مقاومت در برابر آتش درجه یک است. درجه استحکامات زلزله هفت درجه است. درجه ضد آب درجه یک است. برای داخل ساختمان، وسط طبقات اول و دوم شامل یک سازه دهلیز است که ساختاری مستطیل از طبقه سوم تا طبقه هفتم دارد. تعداد زیادی اتاق مطالعه و سالن های سخنرانی و همچنین تعداد زیادی کتاب، قفسه کتاب، میز و صندلی در راهروها وجود دارد. علاوه بر این، راه پله های متعددی بین طبقات وجود دارد که در وسط چهار گوشه هر طبقه توزیع شده اند. بنابراین، هدف تحقیق یک تراکم عمومی معمولی و منطقه نظارت بر آتش کلیدی است که برای آن لازم است شبیه سازی آتش انجام شود.

۳٫ نتایج

۳٫۱٫ نتایج ساخت و ساز سناریوی آتش سوزی

در این مطالعه، ویژگی های ساختمان در مدل شبیه سازی ثابت شد. روند توسعه آتش توصیف شده با مدل رشد آتش عمدتاً تحت تأثیر سناریوی آتش سوزی قرار گرفت. علاوه بر این، سناریوی آتش سوزی عمدتاً با توجه به عناصر محیطی ساخته شده است. بنابراین، تابش خورشیدی و باد بر اساس بدترین حالت واقعی انتخاب شدند. تحلیل های مکانی و زمانی این جنبه ها در زیر قابل مشاهده است.

۳٫۱٫۱٫ تجزیه و تحلیل مکانی و زمانی تابش خورشیدی

با استفاده از مدل تابش خورشیدی در نرم افزار ArcGIS، تحلیل روشنایی در کتابخانه با بازه زمانی معادله روشنایی و تابش خورشیدی ۰۸:۰۰ تا ۱۸:۰۰ پردازش شد. تابش فضایی خورشید در چهار فصل در اطراف کتابخانه شبیه سازی شد. با توجه به اثرات انسداد، تابش خورشیدی متمرکز بر ساختمان به تدریج در کتابخانه و محوطه اطراف آن کاهش یافت ( شکل ۳ ). علاوه بر این، تابش خورشیدی در نیمه اول سال روند افزایشی داشته و در نیمه دوم سال کاهش یافته است. در طول چهار فصل، تابش خورشیدی در تابستان با ۴۵۰۰ w/m2 به حداکثر خود رسید و در زمستان با ۲۰۸۰ w/m2 به حداقل خود کاهش یافت . در مقایسه با مقدار ۴۰۲۰ w/m m2در پاییز، حداکثر تابش خورشیدی در بهار بسیار کمتر بود و ۳۲۴۰ w/m2 بود . با توجه به نتایج ریاضی-آماری و RWC، مقدار صدک ۹۰ تقریباً حداکثر در چهار فصل بود. بنابراین حداکثر مقدار برای ساخت سناریوهای آتش سوزی در فصول مختلف انتخاب شد.
۳٫۱٫۲٫ تجزیه و تحلیل مکانی و زمانی دمای بیرون و باد
تغییرات مکانی و زمانی دما و باد در چهار فصل با استفاده از نرم افزار ArcGIS شبیه سازی شد. تحت تأثیر آب و هوای موسمی، ویژگی های فصلی تفاوت های آشکاری را در زمینه مورد مطالعه نشان داد ( شکل ۴ و جدول ۶).). ابتدا، دماها در فصول مختلف تفاوت های زیادی را نشان دادند، به طوری که میانگین حداکثر دما در چهار فصل ۱۹٫۷ درجه سانتی گراد، ۳۰٫۷ درجه سانتی گراد، ۲۱٫۸ درجه سانتی گراد و ۸٫۶ درجه سانتی گراد بود. تغییرات دمای داخلی رابطه نزدیکی با دمای بیرون نگه می دارد. ثانیاً، با توجه به نتایج شبیه‌سازی مکانی و زمانی، جهت باد عمدتاً جنوب شرقی در تابستان و همچنین پاییز و شمال شرقی در زمستان و همچنین بهار بود. میانگین حداکثر سرعت باد در بهار به ۴٫۴ متر بر ثانیه، در تابستان به ۶ متر بر ثانیه، در پاییز به ۴٫۷ متر بر ثانیه و در زمستان به ۵ متر بر ثانیه رسید. علاوه بر این، مدت زمان در جهت اصلی باد به ترتیب ۶۲٫۵، ۷۰٫۱، ۵۰٫۲ درصد و ۷۳٫۴ درصد در فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان به طول انجامید. گاهی بادهای شرقی و شمالی می وزید. از این رو،
۳٫۱٫۳٫ تحلیل های مکانی و زمانی باد درونی
با توجه به شبیه سازی های مکانی و زمانی باد بیرون ارائه شده در بالا، باد داخلی و جریان هوا در چهار فصل با استفاده از نرم افزار Ecotect در این مطالعه بیشتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت ( شکل ۵ ). دستیابی به پارامترهای داخلی مستلزم نتایج شبیه سازی پارامترهای محیطی در فضای باز است، مانند پارامترهای محیطی موقعیت شروع گذر یا ورودی. این کتابخانه عمدتاً تحت تأثیر بادهای شمال غربی و جنوب شرقی قرار گرفت. بنابراین، جهت، سرعت و قدرت باد داخلی نیز به همین ترتیب تغییر می کند و تفاوت های مکانی و زمانی وسیعی را نشان می دهد. جزئیات مربوط به تجزیه و تحلیل باد داخلی و جریان هوا در زیر ارائه شده است.
اول، تحت تأثیر بادهای شمال غربی با حداکثر ۴٫۴ متر بر ثانیه در بهار، جریان هوا از شرق به غرب در امتداد راهرو حرکت می کند ( شکل ۵ a). برای ساختمان ضمیمه، جریان هوا نمی تواند منجر به یک اثر گیج کننده شود زیرا موانع کمتری در راهرو وجود دارد. هنگامی که جریان هوا از طریق راهرو در سالن حرکت می کند باد ضعیف نمی شود. ساختمان اصلی عمدتاً تحت تأثیر جریان هوای ورودی از دروازه غربی و درب ضلع شمال غربی است. پس از برخورد این دو جریان هوا در سالن، جهت جریان هوا یک انحراف ۴۵ درجه را تجربه می کند و به سمت شمال غربی تغییر می کند. بنابراین، هنگامی که آتش سوزی در منطقه شمال غربی رخ می دهد، تحت تأثیر جریان هوا در داخل خانه گسترش می یابد.
دوم، در مقایسه با فصول دیگر، قدرت باد جنوب شرقی با سرعت ۶٫۰ متر بر ثانیه در تابستان بسیار مهمتر است، در حالی که سرعت جریان هوای داخلی در کل کتابخانه نسبتاً زیاد است. ساختمان اصلی بیشتر تحت تاثیر باد جنوب شرقی قرار گرفته است. همانطور که در شکل ۵ مشاهده می شودب، یک جریان هوا می تواند هم از جنوب و هم از شرق وارد اتاق مطالعه شود و در امتداد راهرو حرکت کند و با سرعت زیاد به دهلیز برسد. علاوه بر این، جریان هوای دیگری از طریق کانال راهرو واقع در منطقه شمالی از شرق به غرب در ساختمان اصلی حرکت می کند. با توجه به توزیع فضایی جریان هوا، اولین جریان هوایی که از اتاق مطالعه می آید به سرعت حرکت می کند و منطقه موثر آن بسیار بزرگتر است. اگر آتش سوزی در اینجا رخ دهد، آتش و دود به سرعت به مناطق دیگر سرایت می کند و حتی می تواند ایمنی کل کتابخانه را تحت تأثیر قرار دهد.
ثالثاً سرعت باد در پاییز تا حدودی کاهش می یابد، اگرچه توزیع مکانی و حرکت جریان هوا شبیه تابستان است. منطقه جنوب شرقی هنوز به طور قابل توجهی تحت تأثیر جریان هوا است، اگرچه قدرت محلی کاهش می یابد ( شکل ۵ ج). در پاییز حداکثر سرعت جریان هوا ۲٫۸ متر بر ثانیه است، اگرچه جریان هوا در اکثر مناطق دارای سرعت نسبتاً کمی است. در این شرایط دود به راحتی جمع می شود که منجر به غلظت بالایی می شود. علاوه بر این، آتش با حرکت جریان هوا گسترش می یابد. بنابراین، منطقه جنوب شرق امن و امن است.
در نهایت، دو جریان هوا از در اصلی در غرب و درب جانبی در شمال غربی در زمستان حرکت می کند. این مناطق به وضوح تحت تأثیر باد شمال غربی با سرعت ۴٫۷ متر بر ثانیه قرار دارند. سرعت جریان هوا در برخی مناطق محلی می تواند به ۲٫۵ متر بر ثانیه برسد. وقتی دو جریان هوا در سالن به هم می رسند جهت آنها منحرف می شود. در نهایت، جریان هوا به اتاق مطالعه در جنوب شرقی ساختمان اصلی منتقل می شود. علاوه بر این، جریان هوای دیگری از کریدور شمالی از غرب به شرق می گذرد. برای ساختمان الحاقی، راهروی مرکزی آشکارا تحت تأثیر جریان هوا، به ویژه درب در ضلع غربی است. سرعت جریان هوا به ۲٫۵ متر بر ثانیه می رسد و با عبور از راهرو مرکزی به تدریج کاهش می یابد. به طور کلی، منطقه شمال غربی یک منطقه مهم برای نظارت در ساختمان اصلی است.
۳٫۱٫۴٫ ساخت سناریوهای آتش سوزی در چهار فصل
با توجه به اصول بدترین حالت واقع بینانه، مکان سناریوی آتش سوزی عمدتا بر اساس محتمل ترین مکان برای آتش سوزی، سطح تهدید آتش برای پرسنل و سرعت توسعه آتش انتخاب می شود. در اینجا، عوامل متعددی وجود دارد که باید در چهار فصل در نظر گرفته شوند، مانند تابش شدید خورشید، جهت جریان هوای داخلی، توزیع فضایی مواد قابل احتراق، و سیستم آبپاش و حفاظت در برابر آتش. با در نظر گرفتن جامع، عوامل فوق را می توان با استفاده از تحلیل همپوشانی فضایی پردازش کرد. شکل ۶) برای طبقات مختلف چهار منطقه با تابش خورشیدی بالا، جریان هوای آشکار و غلظت بالای مواد قابل احتراق وجود دارد که به عنوان مناطق سناریوی آتش سوزی برای چهار فصل انتخاب شدند. از این رو، پارامترهای مشخصه مناطق سناریوی آتش سوزی تایید شده است ( جدول ۷ ).
با توجه به اصول بدترین حالت واقعی، سناریوهای آتش نشانی بر اساس تحلیل همپوشانی فضایی سرعت باد، تابش خورشیدی، دما، قدرت آتش و مدول افزایش آتش در کتابخانه انتخاب شدند. پارامترهای مشخصه مناطق سناریوی آتش نشانی تفاوت هایی را در چهار فصل نشان داد. در بهار، منطقه سناریوی آتش سوزی در طبقه سوم در شمال غربی ساختمان الحاقیه بود ( شکل ۶ الف). این منطقه به وضوح تحت تأثیر باد شمال شرقی با سرعت ۴٫۴ متر بر ثانیه است. تابش خورشیدی ۳۲۴۰ w/m2 است، که بسیار بالاتر از سایر مناطق است. قفسه های کتاب و کتاب های زیادی در اینجا چیده شده است. بنابراین، منطقه به احتمال زیاد در بالادست آتش سوزی است. در تابستان، منطقه سناریوی آتش سوزی در طبقه ششم در جنوب شرقی ساختمان اصلی بود ( شکل ۶ ب). تحت تأثیر تابش خورشیدی، دما و سرعت باد زیاد، این منطقه نیز نسبتاً خطرناک است. در پاییز، پس از بررسی همه جانبه عوامل مختلف، منطقه سناریوی آتش سوزی در طبقه دوم در جنوب شرقی ساختمان الحاقیه انتخاب شد ( شکل ۶ ج). در فصل زمستان با تحلیل همپوشانی داده های شطرنجی برای عوامل مختلف، منطقه سناریوی آتش سوزی در طبقه ششم در شمال غربی ساختمان اصلی انتخاب شد. شکل ۶).د). در مجموع، انتخاب مناطق سناریوی آتش سوزی خطرات عوامل متعددی مانند سرعت باد، جهت باد، تابش خورشیدی، دما، قدرت آتش، مدول افزایش آتش، و سیستم های آبپاش و حفاظت آتش را در نظر گرفت. پارامترهای سناریوی آتش‌سوزی را می‌توان مستقیماً در مدل شبیه‌سازی آتش و تخلیه پرسنل برای پیشگیری و نظارت مؤثر روزانه آتش در مناطق کلیدی قرار داد.

۳٫۲٫ تجزیه و تحلیل زمان های تخلیه موجود برای گذرگاه های ایمن مختلف

به منظور تجزیه و تحلیل زمان‌های تخلیه موجود برای گذرگاه‌های ایمن مختلف، همه این گذرگاه‌ها را شماره‌گذاری کردیم ( شکل ۷ ). همراه با تحمل بدن انسان در برابر آتش محصولات، روند توسعه و قانون محصولات احتراق برای طبقات مختلف و گذرگاه‌های تخلیه در ساختمان، شامل اکسید کربن، دود و دما، شبیه‌سازی و پیش‌بینی شد. زمان های صرف شده برای رسیدن به مقادیر بحرانی محصولات آتش نشانی را می توان به عنوان زمان های تخلیه موجود برای معابر مختلف در نظر گرفت. علاوه بر این، حداکثر زمان برای شبیه سازی در مطالعه ۹۰۰ ثانیه تنظیم شد. سپس، مقادیر بحرانی محصولات آتش نشانی برای گذرگاه های کلیدی به دست آمد تا از آنها به عنوان خروجی تخلیه پرسنل استفاده شود، که نسبتاً خطرناک بودند ( جدول ۸).).
مشخص است که اگر یکی از محصولات آتش نشانی به ارزش بحرانی خود برسد، ایمنی پرسنل تهدید خواهد شد. با توجه به نتایج شبیه سازی ( جدول ۸، تفاوت های آشکاری در تعداد گذرگاه های نسبتا ناامن در چهار فصل در طول دوره زمانی شبیه سازی شده وجود دارد. زمان هایی که محصولات آتش نشانی به مقادیر بحرانی خود می رسند نیز بین گذرگاه های ایمن مختلف بسیار متفاوت است. ابتدا گذرگاه تخلیه با کمترین زمان بحرانی در خروجی پنجم در طبقه سوم در فصل بهار قرار دارد و تنها ۹۰ ثانیه طول می کشد. خروجی ششم در طبقه ششم بعدی بود، در ۲۵۲ ثانیه. سایر گذرگاه ها در ساختمان نسبتاً ایمن هستند. دوم، گذرگاه تخلیه با کوتاه‌ترین زمان بحرانی در خروجی سوم در طبقه ششم ظاهر می‌شود که در تابستان ۱۵۳ ثانیه طول می‌کشد و پس از آن راهروی جنوبی در طبقه ششم در ۱۶۳ ثانیه قرار دارد. سوم، تعداد معابر نسبتاً ناامن در پاییز کمتر است. با این حال، زمان بحرانی بسیار نزدیک تر و کوتاه تر است. اولین زمانی که مقدار بحرانی ظاهر می شود در ۲۱۲ ثانیه در ناحیه جنوب شرقی طبقه دوم است. در نهایت، مقادیر بحرانی برای محصولات آتش نشانی در اولین خروجی طبقه ششم پس از تنها ۷۲ ثانیه در زمستان به دست می آید. طبقات پایین در ساختمان بسیار امن تر هستند. به عبارت دیگر، تحت تأثیر بسیاری از عوامل، ویژگی‌های زمانی و مکانی محصولات آتش نشانی که به مقادیر بحرانی می‌رسند در چهار فصل متفاوت است، به این معنی که نتایج تخلیه پرسنل نیز در مقیاس‌های زمانی و مکانی مختلف به‌طور قابل‌توجهی متفاوت خواهد بود.

۴٫ بحث

بر اساس تجزیه و تحلیل سناریوهای آتش سوزی و زمان های تخلیه موجود، مرکز منطقه پر خطر آتش سوزی به عنوان نقطه شروع برای تخلیه پرسنل در مطالعه انتخاب شد. زمان های تخلیه موجود برای گذرگاه های کلیدی و مناطق خطر به عنوان موانع نقطه ای و موانع سطحی تعیین شد. با استفاده از الگوریتم جستجوی کلونی مورچه ها و تجزیه و تحلیل پوشش فضایی بر اساس نتایج شبیه سازی سناریو آتش سوزی، افراد در منطقه پرخطر می توانند یک مسیر تضمین ایمنی زندگی با دید بالا، مونوکسید کربن کم، شرایط جاده خوب و طولانی مدت به دست آورند. زمان تخلیه موجود ( شکل ۸ ).
فاصله LSAP 61.7 متر است، در حالی که زمان تخلیه موجود در بهار ۸۶٫۲ ثانیه است ( جدول ۹ ). مسیر از نقطه شروع در راهروی میانی در ضلع شمالی طبقه سوم شروع می شود و در امتداد راهروی میانی در میان قفسه های کتاب به سمت شرق و راست می پیچد تا راهروی میانی در ضلع شرقی ساختمان الحاقیه ( شکل ۷)، جایی که می توان افراد را از پله های طبقه هفتم تخلیه کرد. با توجه به نتایج شبیه سازی آتش در ۲۰۰ ثانیه پس از وقوع آتش سوزی، تأثیر محصولات آتش نشانی تنها از استانداردهای بخش شروع LSAP فراتر رفت. از آنجایی که DSP در طول سناریوی آتش‌سوزی بسته شد، محصولات آتش‌سوزی در بیشتر بخش‌های مسیر از مقادیر بحرانی فراتر رفتند، که در راهروی میانی TSP نیز رخ داد. پس از ۴۰۰ ثانیه، دامنه تأثیر محصولات آتش نشانی پایدار بود. TSP هنوز از آستانه خطر ایمنی فراتر رفته است. برعکس، برای LSAP، راه پله طبقه هفتم توسط محصولات آتش نشانی محدود نشده بود. بنابراین، مشاهده می شود که شرایط LSAP برای تخلیه پرسنل مناسب است، اگرچه زمان تخلیه موجود نسبتا طولانی بود.
در اینجا، فاصله مسیر تضمین ایمنی جان ۹۴٫۰ متر و زمان تخلیه در دسترس آن در تابستان ۱۲۵٫۳ ثانیه بود ( جدول ۱۰ ). LSAP روی بخش اصلی با TSP همپوشانی داشت ( شکل ۷). با این حال، با توسعه خطر آتش سوزی، LSAP به طبقات دیگر بسیار کمتر از TSP بود. بنابراین راه پله طبقه اول را به عنوان خروجی انتخاب کردیم. حدود ۱۵۰ ثانیه پس از شروع آتش سوزی، بخش LSAP تحت تأثیر محصولات آتش سوزی بسیار کوچکتر از DSP بود. بخشی از مسیر ایمنی زندگی که تحت تأثیر آتش سوزی قرار گرفته بود بسیار کوتاهتر از DSP بود. پس از ۳۰۰ ثانیه، نفوذ محصولات آتش در ساختمان پایدار شد. راه پله دوم در TSP به طور جدی تحت تأثیر محصولات آتش نشانی قرار گرفت. دید، دما و مونوکسید کربن همگی از مقادیر بحرانی فراتر رفتند. در مقابل، محصولات آتش در اولین راه پله در LSAP به مقدار بحرانی نرسیدند. این شرایط برای تخلیه پرسنل نیز مناسب بود، البته از نظر زمانی و مسافتی اصلاً مزیتی دیده نشد.
در اینجا فاصله مسیر تضمین ایمنی جان ۵۳٫۶ متر و زمان تخلیه در دسترس آن ۵۶٫۲ ثانیه در پاییز بود ( جدول ۱۱ ). برای مسیر و جهت تخلیه، اینها از سناریوی آتش سوزی بسیار دور بودند ( شکل ۷). برای این مسیر راهروی جانبی طبقه دوم را انتخاب کردیم، به این معنی که افراد باید از خروجی به سمت بیرونی در سمت چپ در ساختمان الحاقی عبور کنند. در مقایسه با DSP و TSP، LSAP گره های کمتری دارد، به این معنی که افراد می توانند در طول فرآیند تخلیه از پیچ و تاب جلوگیری کنند. حدود ۱۰۰ ثانیه پس از شروع آتش سوزی، دید، دما و مونوکسید کربن از مقادیر بحرانی در بیشتر بخش های DSP و بخش های جزئی TSP فراتر رفت. پس از ۲۰۰ ثانیه، طول بخش TSP تحت تأثیر محصولات آتش نشانی به تدریج افزایش یافت، به این معنی که برای تخلیه پرسنل مناسب نبود. برای LSAP، گستره محصولات آتش‌سوزی تحت تأثیر جریان هوای جنوب شرقی به شمال گسترش یافته است. اگرچه دید در بخش هایی از بخش اصلی کمتر از ۱۰ متر بود، LSAP هنوز برای تخلیه رضایت بخش بود.
فاصله مسیر تضمین ایمنی جان ۹۳٫۲ متر و زمان تخلیه در دسترس آن در زمستان ۱۲۰٫۷ ثانیه بود ( جدول ۱۲ ). LSAP از نقطه شروع شروع شد، راهروی میانی قفسه های کتاب را تا راهرو شرقی دنبال کرد و به پلکان سوم در طبقه ششم رسید ( شکل ۷).). با توجه به نتایج شبیه‌سازی، LSAP با TPS در خم مسیر همپوشانی داشت. پلکان چهارم آشکارا تحت تأثیر محصولات آتش نشانی بود، به این معنی که راه پله سوم به عنوان خروجی انتخاب شد. اگرچه تعداد دور و مسافت هیچ مزیتی نداشت، اما شرایط LSAP خوب بود. حدود ۱۵۰ ثانیه پس از شروع آتش سوزی، بیشتر بخش های DSP تحت تأثیر محصولات آتش نشانی قرار گرفتند. دید، دما و مونوکسید کربن بیش از مقادیر بحرانی است که یک فرد می تواند تحمل کند. شرایط LSAP و TSP برای تخلیه مناسب بود. پس از ۳۰۰ ثانیه، محصولات آتش به طور جدی راه پله چهارم را تحت تاثیر قرار دادند، به طوری که نمی توان آن را به عنوان خروجی انتخاب کرد. بنابراین، LSAP مسیر نسبتاً بهتری برای تخلیه پرسنل بود.
در مجموع، فرآیند انتخاب مسیر باید زمان و مسافت را با در نظر گرفتن ایمنی شخصی به حداقل برساند. علاوه بر این، با توسعه اطلاعات مکانی، اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی و سایر فناوری‌ها، شبیه‌سازی‌های تخلیه محصول و مسیر آتش‌سوزی می‌توانند موقعیت‌یابی و ناوبری داخلی را در زمان واقعی در نظر بگیرند، اقدامات تطبیقی ​​برای شرایط اضطراری آتش‌سوزی و اطفاء حریق را فراهم کنند. ساختمان های بسیار بزرگ و بلند ساخت دقیق سناریوهای آتش سوزی همچنین می تواند سرعت واکنش های اضطراری آتش سوزی را افزایش دهد.

۵٫ نتیجه گیری ها

با توجه به اصل بدترین حالت واقع بینانه، این مطالعه روش ها و ایده هایی را برای ساخت سناریو آتش سوزی و همچنین توصیف مسیر تضمین ایمنی زندگی از طریق ادغام BIM و GIS ارائه می کند. با استفاده از یک تحلیل مکانی-زمانی و یک تحلیل پوششی، عوامل موثر آتش سوزی ساختمان انتخاب شده تحت سناریوهای آتش سوزی ارزیابی شدند. پارامترهای مشخصه سناریوهای آتش سوزی برای مدل شبیه سازی آتش به دست آمد. بر اساس روند توسعه رفتار آتش سوزی، یک الگوریتم جستجوی کلونی مورچه ها بیشتر برای برنامه ریزی تخلیه پرسنل استفاده شد. نتایج زیر را می توان از مطالعه استخراج کرد.
در مرحله اول، همراه با روند افزایش آتش، نرخ انتشار حرارت آتش، و وضعیت کار سیستم حفاظت و پیشگیری از حریق، پارامترهای مشخصه سناریوهای آتش‌سوزی با توجه به شبیه‌سازی مکانی – زمانی عوامل محیطی به‌دست آمد. این پارامترها منعکس کننده واقعی ترین بدترین حالت آتش سوزی در ساختمان هستند و می توانند در مدل شبیه سازی آتش سوزی و تخلیه پرسنل برای حفاظت و پیشگیری از آتش سوزی در زندگی روزمره وارد شوند. سپس یک مدل شبکه بر اساس ویژگی مسیر و اطلاعات سناریوی آتش ساخته شد. این ساختمان دارای گذرگاه های خروجی زیادی در طبقات مختلف بود و یک تحلیل توپولوژیکی مشترک برای مدل شبکه ای کل ساختمان انجام شد. سپس از الگوریتم جستجوی کلونی مورچه ها برای ارزیابی مسیر تضمین ایمنی زندگی بر اساس سناریوهای مختلف آتش سوزی و روند توسعه در چهار فصل استفاده شد. در دسترس بودن LSAP با TSP و DSP از نظر ایمنی، زمان تخلیه موجود و فاصله مسیر مقایسه شد. مشخص شد که LSAP مسافت مسیر را کاهش داده و زمان را تا حد امکان کاهش می دهد و از تخلیه ایمن پرسنل اطمینان می دهد.
اگرچه این مطالعه یک اکتشاف مقدماتی در مورد ادغام BIM و GIS در ساخت سناریوهای آتش سوزی و برنامه ریزی تخلیه است، محدودیت ها هنوز باقی مانده است. اولاً، کار فعلی فقط می تواند بر اساس ابزارهای نرم افزاری مختلف و همچنین داده های چند منبع/فرمت انجام شود. یک چارچوب یکپارچه در یک بسته همه ابزارها در یک بسته باید بیشتر توسعه یابد. ثانیا، نتایج برنامه ریزی تخلیه هنوز بر اساس یک هواپیمای دو بعدی است. اطلاعات سه بعدی غنی از مدل اصلی BIM به خوبی برای دستیابی به تجزیه و تحلیل سه بعدی واقعی استفاده نمی شود. کار آینده عمدتاً بر معرفی اطلاعات سه بعدی در تجزیه و تحلیل سناریوی آتش سوزی متمرکز خواهد بود و روش های مربوطه نیاز به اکتشاف دارند.

منابع

  1. یانگ، جی تی. یانگ، ی. لیانگ، جی. شبیه سازی تجربی و عددی آتش سوزی در یک ساختمان بلندمرتبه. در پیشرفت در مهندسی صنایع و عمران، امتیاز ۱-۴ ; Wang, LH, Xu, G., Eds. تحقیقات مواد پیشرفته؛ Trans Tech Publications Ltd.: Zurich, Switzerland, 2012; جلد ۵۹۴–۵۹۷، ص ۲۲۵۱–۲۲۵۶٫ [ Google Scholar ]
  2. هوانگ، ی. لی، اچ ام. Chen, CH یک طرح ارزیابی خطر آتش سوزی برای ساختمان عمومی زیرزمینی بر اساس FPN . دانشگاه پلی تکنیک هنگ کنگ: کولون، هنگ کنگ، ۲۰۰۹; ص ۱۴۲۶-۱۴۲۹٫ [ Google Scholar ]
  3. طاووس، RD; Averill, JD; Reneke، PA; جونز، WW ویژگی های سناریوهای آتش سوزی که در آنها اثرات کشنده دود مهم است. فناوری آتش نشانی ۲۰۰۴ ، ۴۰ ، ۱۲۷-۱۴۷٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  4. او، CY; Li, CY تجزیه و تحلیل بصری مطالعات شبیه سازی آتش بر اساس نمودار دانش. علم آتش نشانی تکنولوژی ۲۰۱۹ ، ۳۸ ، ۱۶۱۵–۱۶۲۳٫ [ Google Scholar ]
  5. رالف، بی. Carvel, R. مدل‌سازی ترکیبی جفت در مهندسی ایمنی آتش‌سوزی. بررسی ادبیات آتش نشانی J. ۲۰۱۸ ، ۱۰۰ ، ۱۵۷-۱۷۰٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. هوانگ، XX; لی، HG; لی، ایکس. Zhang، L. تجزیه و تحلیل شبیه سازی عددی آتش برای ساختمان های عمومی در مقیاس بزرگ در GIS سه بعدی. در مجموعه مقالات سمپوزیوم بین المللی زمین شناسی و سنجش از دور IEEE 2019 – IGARSS 2019، یوکوهاما، ژاپن، ۲۸ ژوئیه تا ۲ اوت ۲۰۱۹ ؛ IEEE: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، ۲۰۱۹؛ صص ۷۵۲۲–۷۵۲۵٫ [ Google Scholar ]
  7. ژانگ، GW; ژو، ایکس. زو، GQ؛ Yan, S. یک مدل تحلیل و بررسی حادثه جدید برای آتش سوزی ساختمان پیچیده با استفاده از بازسازی عددی. مورد مطالعه. حرارت مهندس ۲۰۱۹ ، ۱۴ ، ۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  8. ژانگ، جی. Weng، JW; ژو، TN; اویانگ، دی ایکس؛ چن، QP; وی، RC; وانگ، جی. بررسی جریان دود در راه پله ها ناشی از آتش سوزی محفظه مجاور در ساختمان های مرتفع. Appl. علمی ۲۰۱۹ ، ۹ ، ۱۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  9. رایدر، NL; سوتولا، ج.ا. طرح، CF; هامر، ای جی; ون برانت، وی. مدل‌سازی پیامدها با استفاده از شبیه‌ساز دینامیک آتش. جی. هازارد. ماتر ۲۰۰۴ ، ۱۱۵ ، ۱۴۹-۱۵۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  10. Wang, YC عملکرد سازه های کامپوزیتی فولاد-بتن در آتش. Prog. ساختار. مهندس ماتر ۲۰۰۵ ، ۷ ، ۸۶-۱۰۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. نگوین، QT; تران، پی. Ngo، TD; Tran، PA; مندیس، ص. بررسی های تجربی و محاسباتی در مورد مقاومت در برابر آتش کامپوزیت GFRP برای نمای ساختمان. آهنگسازی. Pt. B-Eng. ۲۰۱۴ ، ۶۲ ، ۲۱۸-۲۲۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. چنگ، اچ. Hadjisophocleous، GV مدل سازی دینامیکی گسترش آتش در ساختمان. آتش نشانی J. ۲۰۱۱ , ۴۶ , ۲۱۱-۲۲۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. شیائو، ی. Ma, J. آزمون شبیه سازی آتش و تجزیه و تحلیل ساختمان قاب بامبو چند لایه. ساخت و ساز ساختن. ماتر ۲۰۱۲ ، ۳۴ ، ۲۵۷-۲۶۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. گلدزورثی، ام. کوپلینگ دینامیکی شبیه سازی سیستم گذرا و شبیه سازی دینامیک آتش. جی. ساخت. پرف. شبیه سازی ۲۰۱۲ ، ۵ ، ۱۰۵-۱۱۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. بی، ر. لیو، YJ; Yan، YM; یائو، تحلیل عددی LH رفتار حریق سازه قاب بتن مسلح. در مکانیک و مواد کاربردی I، امتیاز ۱-۳ . Li, G., Chen, C., Eds. مکانیک و مواد کاربردی؛ انتشارات ترانس تک: باخ، سوئیس، ۲۰۱۳; جلد ۲۷۵–۲۷۷، ص. ۱۰۲۴٫ [ Google Scholar ]
  16. Jurickova، M. شبیه سازی دینامیکی آتش و تأثیر سیستم های آب پاش بر جریان گرما. در ساخت و ساز و مصالح ساختمانی پیشرفته ۲۰۱۳ ; Palko, M., Deakova, K., Eds. تحقیقات مواد پیشرفته؛ Trans Tech Publications Ltd.: Zurich, Switzerland, 2014; جلد ۸۵۵، ص ۱۸۷–۱۹۰٫ [ Google Scholar ]
  17. پسیک، دی. زیگر، د. رائوس، ام. Anghel, I. شبیه سازی گسترش آتش بین ساختمان های مسکونی با توجه به فاصله ایمن جداسازی. ته Vjesn. فنی گز. ۲۰۱۷ ، ۲۴ ، ۱۱۳۷-۱۱۴۵٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  18. وانگ، SH; وانگ، WC; وانگ، KC; Shih, SY استفاده از مدل سازی اطلاعات ساختمان برای حمایت از مدیریت ایمنی آتش سوزی. خودکار ساخت و ساز ۲۰۱۵ ، ۵۹ ، ۱۵۸-۱۶۷٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. آهنگ، YQ; نیو، ال. Li, Y. مدل داده های مکانی ترکیبی برای شبیه سازی و تجزیه و تحلیل آتش سوزی ساختمان. Isprs Int. J. Geo-Inf. ۲۰۱۹ ، ۸ ، ۴۰۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  20. لاتیمر، BY; Hodges، JL; Lattimer، AM با استفاده از یادگیری ماشین در شبیه سازی فیزیک مبتنی بر آتش. آتش نشانی J. ۲۰۲۰ , ۱۱۴ , ۱۵٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  21. دیمیادی، ج. سولیهین، دبلیو. Amor, R. استفاده از IFC برای پشتیبانی از شبیه سازی دینامیک آتش محفظه. در استراتژی های محاسباتی پیشرفته برای مهندسی، Pt II ; Smith, IFC, Domer, B., Eds. یادداشت های سخنرانی در علوم کامپیوتر; Springer International Publishing Ag: Cham, Switzerland, 2018; جلد ۱۰۸۶۴، ص ۳۳۹–۳۶۰٫ [ Google Scholar ]
  22. تان، ال. هو، من؛ لین، اچ. شبیه سازی تخلیه ساختمان مبتنی بر عامل: ترکیب رفتار انسان با قابلیت دسترسی فضایی قابل پیش بینی در شرایط اضطراری آتش سوزی. Inf. علمی ۲۰۱۵ ، ۲۹۵ ، ۵۳-۶۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  23. هو، ی.ال. وانگ، ایکس. Wang, FY مطالعه کمی عوامل موثر بر تخلیه در شرایط اضطراری آتش سوزی ساختمان. IEEE Trans. محاسبه کنید. Soc. سیستم ۲۰۱۸ ، ۵ ، ۵۴۴-۵۵۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  24. تانگ، FQ; شبیه سازی تخلیه سه بعدی مبتنی بر Ren، AZ GIS برای آتش سوزی داخلی. ساختن. محیط زیست ۲۰۱۲ ، ۴۹ ، ۱۹۳-۲۰۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  25. زو، RH; لین، جی. بکریک-گربر، بی. لی، ن. تعاملات انسان-ساختمان-اضطراری و تأثیر آنها بر عملکرد واکنش اضطراری: مروری بر وضعیت هنر. Saf. علمی ۲۰۲۰ ، ۱۲۷ ، ۱۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  26. سوار، ام سی; کوواچ، آی. Pasculescu، VM; Vlasin، NI; Florea، GD تجزیه و تحلیل رفتار انسان و تخلیه در آتش سوزی ساختمان با استفاده از مدل های تخلیه کامپیوتری. محیط زیست مهندس مدیریت J. ۲۰۱۹ ، ۱۸ ، ۹۲۱-۹۲۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. گلابرمن، جی. قریشی، ک. مطالعه کیفی اکتشافی آمادگی در برابر آتش در میان ساکنان ساختمان های بلندمرتبه. PLoS Curr. ۲۰۱۸ , ۱۰ . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. کدور، VKR؛ ونکاتاچاری، س. ناصر، MZ پارامترهای خروج موثر بر تخلیه اضطراری در ساختمان های مرتفع. فناوری آتش نشانی ۲۰۲۰ ، ۵۶ ، ۲۰۳۵–۲۰۵۷٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  29. جیانگ، سیستم تخلیه آتش موبایل HX برای ساختمان های عمومی بزرگ بر اساس هوش مصنوعی و اینترنت اشیا. دسترسی IEEE ۲۰۱۹ ، ۷ ، ۶۴۱۰۱–۶۴۱۰۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. کالمیکوف، اس پی؛ Esin، VM زمان تشخیص آتش. Pozharovzryvobezopasnost ۲۰۱۷ ، ۲۶ ، ۵۲–۶۳٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  31. میراهادی، ف. McCabe، B. EvacuSafe: انتخاب استراتژی تخلیه ساختمان با استفاده از شاخص خطر مسیر. جی. کامپیوتر. مدنی. مهندس ۲۰۲۰ ، ۳۴ ، ۱۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. رونچی، ای. نیلسون، دی. کولیگوفسکی، ED; طاووس، RD; رنکه، PA ارزیابی تأیید و اعتبار مدل‌های تخلیه آتش‌سوزی ساختمان. فناوری آتش نشانی ۲۰۱۶ ، ۵۲ ، ۱۹۷-۲۱۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  33. هان، زی؛ Weng، WG; ژائو، QL; ما، ایکس. لیو، QY; Huang، QY بررسی روی یک روش برنامه‌ریزی مسیر تخلیه یکپارچه بر اساس جمع‌آوری داده‌های زمان واقعی برای آتش‌سوزی ساختمان‌های بلند. IEEE Trans. هوشمند ترانسپ سیستم ۲۰۱۳ ، ۱۴ ، ۷۸۲-۷۹۵٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  34. Yan، FT; هو، YH; جیا، جی. Guo، QH; زو، اچ. Pan، ZG RFES: یک سیستم تخلیه آتش در زمان واقعی برای Mobile Web3D. جلو. Inf. تکنولوژی الکترون. مهندس ۲۰۱۹ ، ۲۰ ، ۱۰۶۱–۱۰۷۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. دنگ، اچ. او، ZB؛ ژانگ، جی. دنگ، YC; Tian، M. BIM و چارچوب مبتنی بر دید کامپیوتری برای تخلیه اضطراری آتش سوزی با توجه به عملکرد ایمنی محلی. Sensors ۲۰۲۱ , ۲۱ , ۳۸۵۱٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  36. یانگ، آر. جیانگ، QH; Fang, Z. مدل تخلیه آتش برای ساختمانهای داخلی بر اساس خودکار سلولی بهبود یافته. Disaster Adv. ۲۰۱۳ ، ۶ ، ۱۹-۲۳٫ [ Google Scholar ]
  37. ران، HC; Sun، LH; Gao, XZ تأثیرات سیستم هدایت تخلیه هوشمند بر تخلیه جمعیت در آتش سوزی ساختمان. خودکار ساخت و ساز ۲۰۱۴ ، ۴۱ ، ۷۸-۸۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  38. هو، ی.ال. لیو، XW بهینه سازی استراتژی تخلیه گروهی در آتش سوزی ساختمان های بلند بر اساس تئوری نمودار و آزمایش های محاسباتی. IEEE-CAA J. Autom. گناه ۲۰۱۸ ، ۵ ، ۱۱۰۴–۱۱۱۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  39. وانگ، ن. گائو، ی. لی، سی. Gai، WM یکپارچه شبیه سازی مبتنی بر عامل و مدل ارزیابی ریسک تخلیه برای آتش سوزی ساختمان زیرزمینی: مطالعه موردی. جی. ساخت. مهندس ۲۰۲۱ ، ۴۰ ، ۱۳٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  40. پاپینیگیس، وی. گدا، ای. لوکوسیوس، ک. طراحی تخلیه افراد از اتاق ها و ساختمان ها. J. Civ. مهندس مدیریت ۲۰۱۰ ، ۱۶ ، ۱۳۱-۱۳۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  41. لی، دبلیو-جی. Qin، Z.-H. ژانگ، M.-H. Browde, J. یک روش شاخص برای ارزیابی استفاده از آفت‌کش‌های کشاورزان برای شناسایی نوآوری‌های درون مزرعه و استراتژی‌های جایگزین موثر مدیریت آفات: مطالعه موردی انگور در شهرستان مادرا، کالیفرنیا. دانشگاه ژجیانگ. علمی B ۲۰۱۱ , ۱۲ , ۲۲۶-۲۴۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  42. سنتوفانتی، تی. هالیس، جی. Blenkinsop، S. فاولر، اچ. تراکل، آی. دوبوس، آی. Reichenberger, S. توسعه سناریوهای زراعی-محیطی برای حمایت از ارزیابی خطر آفت کش ها در اروپا. علمی کل محیط. ۲۰۰۸ ، ۴۰۷ ، ۵۷۴-۵۸۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. نولان، بی تی; Dubus، IG; سوردیک، ن. فاولر، اچ جی. برتون، ا. هالیس، جی.ام. رایشنبرگر، اس. Jarvis، NJ شناسایی عوامل اقلیمی کلیدی تنظیم کننده حمل و نقل آفت کش ها در شستشو و زهکشی کاشی. آفت مناگ. علمی سابق. آفت. علمی ۲۰۰۸ ، ۶۴ ، ۹۳۳-۹۴۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  44. لی، دبلیو. تائو، سی. Ter Horst، M. ایجاد سناریوهای آب های سطحی و زیرزمینی برای ارزیابی خطرات زیست محیطی آفت کش ها در چین با تکنیک فضایی GIS. Abstr. پاپ صبح. شیمی. Soc. ۲۰۱۴ ، ۲۴۸ ، ۱۱۵۵٫ [ Google Scholar ]
  45. ون آلفن، بی. Stoorvogel، J. اثرات تنوع خاک و شرایط آب و هوایی بر شستشوی آفت کش ها – ارزیابی در سطح مزرعه. جی. محیط زیست. کیفیت ۲۰۰۲ ، ۳۱ ، ۷۹۷-۸۰۵٫ [ Google Scholar ]
  46. دی برگ، ام. کاتز، ام جی. ون در استاپن، AF; Vleugels, J. مدل های ورودی واقعی برای الگوریتم های هندسی. الگوریتمیکا ۲۰۰۲ ، ۳۴ ، ۸۱-۹۷٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  47. چن، L.-C.; وو، سی.-اچ. شن، T.-S.; چو، سی.-سی. کاربرد مدل‌های شبکه هندسی و مدل‌های اطلاعات ساختمان در محیط‌های مکانی برای شبیه‌سازی اطفاء حریق. محاسبه کنید. محیط زیست سیستم شهری ۲۰۱۴ ، ۴۵ ، ۱-۱۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  48. رحمان، SSA; Maulud، KA رویکرد یکپارچه سازی BIM-GIS برای برنامه ریزی تخلیه سه بعدی با استفاده از قالب داده هندسه چند وجهی. در سری کنفرانس های IOP: علوم زمین و محیط زیست ; انتشارات IOP: بریستول، انگلستان، ۲۰۱۹; جلد ۳۸۵، ص. ۰۱۲۰۳۳٫ [ Google Scholar ]
  49. ژو، جی. وانگ، ایکس. چن، ام. وو، پی. Kim, MJ ادغام BIM و GIS: تبدیل هندسه IFC به شکل فایل با استفاده از رویکرد منبع باز پیشرفته. خودکار ساخت و ساز ۲۰۱۹ ، ۱۰۶ ، ۱۰۲۸۵۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  50. لی، ی. سلیمانی، ح. زوهال، ام. الگوریتم بهینه‌سازی کلنی مورچه‌ها برای مسئله مسیریابی خودرو سبز چند انبار با اهداف چندگانه. جی. پاک. تولید ۲۰۱۹ ، ۲۲۷ ، ۱۱۶۱-۱۱۷۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
شکل ۱٫ گردش کار کلی.
شکل ۲٫ مدل اطلاعات ساختمان برای کتابخانه در دانشگاه جنگلداری نانجینگ.
شکل ۳٫ توزیع فضایی تابش خورشیدی در بهار ( a )، تابستان ( b )، پاییز ( c ) و زمستان ( d ).
شکل ۴٫ تغییرات زمانی در فرکانس باد و دمای اطراف کتابخانه در بهار ( a )، تابستان ( b )، پاییز ( c ) و زمستان ( d ).
شکل ۵٫ ویژگی های تغییرات مکانی باد داخلی در چهار فصل، در بهار ( a )، تابستان ( b )، پاییز ( c )، و زمستان ( d ).
شکل ۶٫ نتایج برای مناطق سناریوی آتش سوزی در چهار فصل در بهار ( a )، تابستان ( b )، پاییز ( c ) و زمستان ( d ).
شکل ۷٫ گذرگاه های تخلیه در طبقه دوم به عنوان نمونه.
شکل ۸٫ تفاوت های فضایی بین گذرگاه های تخلیه در چهار فصل: ( الف ) بهار. ( ب ) تابستان؛ ( ج ) پاییز؛ و ( د ) زمستان.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

خانهدربارهتماسارتباط با ما