一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法与流程

本发明涉及火灾救援，特别涉及一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法。

背景技术：

1、在高层建筑中，火灾发生时的应急处理至关重要，通过预测火灾的趋势，可以提前采取必要的措施，如制定电梯相应的运行模式，以便更有效地疏散人员和救援人员，从而提高火灾应急处理的效率。通过对火灾发展过程的预测和分析，可以更好地了解火灾的可能影响范围和程度，有助于提前制定相应的应对策略和预防措施，从而增强火灾的预防能力。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提供了一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法，包括如下步骤：

4、步骤1：构建火焰趋势预测算法，以及预测火焰的扩散方向、速度和强度趋势；

5、步骤2：利用火焰趋势预测算法，预测火灾发展时对电梯运行造成影响的因素，确定电梯运行模式的状态，构建电梯运行模式转化边界条件的算法；

6、步骤3：结合建筑空间数字化，仿真火灾对电梯运行的影响，包括烟气浓度对电梯乘客安全的影响、温度分布对电梯设备的影响；

7、步骤4：根据仿真分析结果，确定转化边界条件。

8、进一步的：所述步骤1包括：

9、考虑火灾中火焰的物理特性和气体流动情况，建立火焰的数学模型；

10、建立火灾场景的几何模型，并设置边界条件、初始条件和火焰源；

11、求解火焰场景的流体动力学方程和能量方程，得到火焰的扩散情况；

12、分析模拟结果，通过对火焰的温度、速度、压力参数的变化情况进行评估，预测火焰的扩散方向、速度和强度等趋势。

13、进一步的：所述步骤2包括：

14、利用火焰趋势预测算法，预测火灾发展时对电梯运行造成影响的因素，包括烟气浓度和温度分布，烟气浓度和温度分布分别通过火焰趋势预测模型中的烟气扩散模拟和热传递模拟来实现，其中，烟气扩散模拟通过如下方程实现：

15、

16、热传递模拟通过如下方程实现：

17、

18、其中，c是烟气浓度，t是温度，d是烟气的扩散系数，s是烟气的产生速率，ρ是空气密度，cp是空气的定压比热容，λ是空气的热导率，是火焰的能量释放率；

19、根据烟气浓度和温度分布，确定电梯的状态，包括：正常运行状态、火灾预警状态和火灾应急状态；

20、使用火焰趋势预测模型中得到的烟气浓度、温度分布，定义边界函数f(t)，表示火灾发展过程中烟气浓度和/或温度分布的变化情况，取值范围在0到1之间，0表示安全状态，1表示危险状态，将火灾发展的烟气浓度和/或温度分布进行量化，使用如下数学模型来表示边界条件：

21、

22、其中，p(t)表示火灾发展过程中的关键参数，包括烟气浓度或温度分布，pmin和pmax分别表示安全状态和危险状态下的阈值。

23、进一步的：所述步骤3包括：

24、根据火灾发展的预测结果，使用数值模拟技术，在模拟软件中建立火灾场景和电梯系统模型；

25、在模拟过程中，监测火灾发展过程中烟气浓度和温度分布的变化，以及其对电梯运行的影响；

26、根据监测结果，评估火灾对电梯乘客安全和电梯设备的影响程度，确定电梯运行模式转化的时机和方式。

27、进一步的：根据仿真分析结果中得到的火灾发展速度和火焰扩散范围信息，结合火焰趋势预测模型中的参数，分析火灾对电梯运行的影响；

28、考虑火灾发展的速度和火焰扩散的范围，确定转化边界条件的设定方式和阈值。

29、本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

30、本发明将火灾趋势预测模型与电梯运行模式转化相结合，充分考虑了火灾对电梯运行的影响，并根据火灾发展情况动态制定电梯相应的运行模式，以保障乘客的安全疏散。本发明通过使用计算流体力学方法和模拟技术，可以实时模拟火灾发展过程和电梯运行情况，动态调整转化边界条件，确保在火灾发生时及时采取有效措施。本发明基于火灾趋势预测模型和电梯系统特点，结合了数值模拟和实际参数分析，能够科学地评估火灾对电梯运行的影响，并确定合理的转化边界条件，具有较高的可操作性，通过综合考虑电梯的安全性要求和疏散效率，确定了转化边界条件，可以在保障乘客安全的前提下，最大限度地提高疏散效率，确保乘客的生命安全。综上所述，本发明不仅可以预测火灾的发展趋势，还可以根据预测结果确定电梯运行模式转化的时机和方式，为火灾应急预防提供了可行的技术手段。

技术特征：

1.一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法，其特征在于，所述步骤1包括：

3.根据权利要求2所述的一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法，其特征在于，所述步骤2包括：

4.根据权利要求3所述的一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法，其特征在于，所述步骤3包括：

5.根据权利要求4所述的一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种高层建筑火焰趋势预测及基于火灾趋势电梯运行模式转化边界条件确认方法，包括：步骤1：构建火焰趋势预测算法，以及预测火焰的扩散方向、速度和强度趋势；步骤2：利用火焰趋势预测算法，预测火灾发展时对电梯运行造成影响的因素，确定电梯运行模式的状态，构建电梯运行模式转化边界条件的算法；步骤3：结合建筑空间数字化，仿真火灾对电梯运行的影响，包括烟气浓度对电梯乘客安全的影响、温度分布对电梯设备的影响；步骤4：根据仿真分析结果，确定转化边界条件。发明不仅可以预测火灾的发展趋势，还可以根据预测结果确定电梯运行模式转化的时机和方式，为火灾应急预防提供了可行的技术手段。技术研发人员：恩旺,吕欢欢,辛硕,王鹏,王海峰受保护的技术使用者：北京建筑机械化研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20