西南传统村落火灾蔓延风险简化模拟评估方法

建筑间的火灾蔓延是导致西南传统民居建筑群火灾大面积损失的主要原因,合理评估建筑群火灾蔓延风险对传统村落的保护有重要意义。火灾蔓延模拟工作量大、专业性高、成本昂贵及建模数据获取困难等特点导致其很难应用于数量众多、建筑风格多样的传统村落火灾蔓延风险的评估。针对上述问题,提出了一种村落建筑群火灾蔓延风险等级的简化分级方法,首先,建立村落建筑群规则的网格化布置模型,通过调整网格中单体建筑类型、开洞率及建筑间距作为不同的火灾场景工况来反映不同村落建筑群的差异;然后,采用物理模型分析不同火灾场景工况的蔓延情况,并以火灾蔓延范围及蔓延速度为评价指标对不同村落建筑群火灾蔓延风险等级进行分级。最后,以云南省不同类型传统村落建筑为例验证了方法的有效性。

地标性建筑群火灾蔓延风险空间感知算法

为了改善火灾蔓延风险空间感知水平较低的问题,研究了地标性建筑群火灾蔓延风险空间感知算法。采集地标性建筑物数字高程数据、建筑物地面矢量数据以及建筑物表面纹理信息,通过SketchUp软件建立地标性建筑群的3维模型,分割地标性建筑群空间区域,优化元胞自动机的元胞边长、火灾蔓延速度、元胞状态以及元胞着火概率,将优化后的元胞自动机应用于建筑群3维模型中,获取火灾蔓延风险空间感知结果。实验结果表明:该算法在不同风向下感知的火灾蔓延风险空间均未超过建筑群边界,具有可行性;风险空间建模均方误差低于0.16,能够精确感知地标性建筑群火灾蔓延风险空间,提高了风险空间感知水平,为地标性建筑群的优化设计提供依据。

基于有向图的传统村落建筑群火灾蔓延风险分析

在传统村落开发保护过程中,建筑消防改造及建筑布局改变等会导致火灾风险发生变化.火灾蔓延模拟工作量大、成本高及基础资料获取困难.为克服这些难点,首先,将单体建筑视为有向图的节点、建筑间的火灾蔓延关系视为节点间的边,通过火灾蔓延模拟判断节点周边局部蔓延路径,并建立有向图的邻接矩阵,利用有向图遍历算法确定特定火灾场景下的蔓延范围,给出考虑多场景建筑群火灾蔓延的损失期望;然后,通过增删节点或边修正有向图邻接矩阵,反映建筑改造、增建或树木对建筑群火灾蔓延关系的变化,重新应用节点遍历算法确定变化后的建筑群火灾蔓延风险;最后,以某一传统村落为例验证方法的有效性.研究结果表明:本文方法可快速计算动态变化的建筑群火灾蔓延风险,减少火灾蔓延再模拟的工作量;在火灾蔓延防控上,对危险性较高的6个节点进行消防加强改造,可使建筑群火灾蔓延的最大损失及损失期望分别降低61.9%、52.1%;在建筑规划或管理上,应避免新增建筑、树木等可燃物位于建筑密集区域或连通多个建筑密集区域的“桥节点”处.

基于Marcov模型的舰艇舱室火灾蔓延风险

假设舰艇舱室内火灾蔓延按照发生燃烧的物品引燃次序进行,将舰艇舱室内可燃物燃烧分成若干种不同的燃烧状态,采用时间连续状态离散的Marcov模型,先后计算舰艇舱室火灾蔓延的转移概率速率函数和转移概率函数,得到不同时间下各种燃烧状态的概率分布,从而得到舰艇舱室火灾最大风险来临时间。此半经验的理论模型,可以用于舰艇火灾风险预测。

基于无人机技术的传统村落火灾蔓延改造分析

连片建设的木结构建筑群存在较大的火灾蔓延风险,当前村落建筑群火灾蔓延风险分析存在获取数据困难的问题。针对此问题,采用无人机倾斜摄影测量技术结合现场勘查获取村落建筑的位置、尺寸及单体建筑内部特征等建模数据,运用场-网区域模拟技术模拟单体建筑的火灾蔓延特性并获得建筑群火灾蔓延场景损失。以云南省丽江市大东乡福禄村为研究对象,采用无人机倾斜摄影技术获取村落建筑群的建模信息,极大减少了现场勘察的工作量。结果表明:福禄村存在较大的火灾蔓延风险,最大蔓延损失为18栋建筑,损失面积为1331.22m^(2);对蔓延场景损失值较大的单体建筑进行火灾蔓延改造可显著降低该村落建筑群的火灾蔓延损失。