面向室內(nèi)火災模擬分析的三維場景建模方法研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟和城市建設的飛速發(fā)展，建筑物內(nèi)部結(jié)構越發(fā)錯綜復雜，一旦發(fā)生火災，對人們生命和財產(chǎn)的危害不可估量。研究人員針對此問題進行了較為深入的研究，并開發(fā)出了一些用于火災模擬的分析軟件，但這些軟件偏重于專業(yè)應用分析，而建筑物場景的復雜構造導致場景模型的建模效率非常低下，對于建筑室內(nèi)火災模擬場景的高效建模方法的研究在今天愈顯重要。
　　本文以火災動態(tài)模擬模型（Fire Dynamics Simulator，F(xiàn)DS）為本文的研究對象，

2、研究了面向室內(nèi)火災模擬分析的三維場景模型，實現(xiàn)由現(xiàn)有的三維建筑數(shù)據(jù)模型到室內(nèi)火災場景的快速建模，并將室內(nèi)火災模擬結(jié)果進行可視化表達，從而跨越 GIS與三維城市建設中火災模擬領域的專業(yè)應用模型之間的鴻溝。本文的研究內(nèi)容主要包括：
　?。?）研究了面向FDS的室內(nèi)火災模擬場景三維數(shù)據(jù)模型。在國內(nèi)外地理學、建筑學及火災模擬相關領域的理論研究指導下，構建面向 FDS的室內(nèi)場景三維數(shù)據(jù)模型，主要對 FDS場景模型中的室內(nèi)實體、空間實體關系、

3、火災屬性、幾何表達進行梳理，詳細論述了其語義、幾何、屬性、關系信息的概念模型，并建立其相應的邏輯表達方式與物理存儲模式。
　?。?）提出了一種基于OAM的室內(nèi)火災模擬場景模型構建方法。在面向FDS的室內(nèi)場景三維數(shù)據(jù)模型基礎上，研究基于開放建筑數(shù)據(jù)模型（Open Architecture Model，OAM）的實體幾何、關系、屬性等信息的提取轉(zhuǎn)換與構建方法，實現(xiàn)邊界關系的推導、火災屬性信息的完善、不規(guī)則實體和規(guī)則實體幾何信息的提取，

4、構建完整的室內(nèi)火災模擬場景模型，以滿足火災模擬分析的應用需求。
　　（3）實現(xiàn)了面向 FDS模型的可視化表達。對 FDS的輸出結(jié)果進行分析，研究基于VTK的幾何、矢標量值的轉(zhuǎn)換與提取方法，將FDS與Paraview軟件相結(jié)合，實現(xiàn)各項結(jié)果的直接表達或組合表達，形象直觀的展現(xiàn)火災煙氣和熱傳遞過程隨時間的變化。
　　研究結(jié)果表明，本文以 OAM模型和 FDS的室內(nèi)場景模型為基礎，設計的室內(nèi)火災模擬場景建模方法大大地節(jié)省了手工生成