计算机模拟技术在火灾调查中的应用

福建福州闽候消防大队 缪旭锋 王家春

计算机模拟技术在火灾调查中的应用

福建福州闽候消防大队 缪旭锋 王家春

社会的发展促使国民经济水平提升的同时造成了灾害的频发，火灾作为日常生活中的常见事故，只有调查清楚每件灾难背后的原因才能在日后的工作生活中有所防范，加上以往灾情发生后经常出现权责不明确的现象，因此借助新环境下计算机的发展来调查火灾的具体情况十分便捷，计算机模拟的技术在以后也将普遍应用于灾情调查领域，旨在提升火灾的调查进度，保障社会人民的安全。

计算机；模拟技术；火灾调查

众所周知，火灾调查的最终目的就是寻找出灾难发生的具体原因，尽可能地发现更多细节，探查应承担责任的关系人，并根据灾情整理出火灾发生的相关规律，日后再出现类似状况时能够加以防范。然而，火灾事故的现场通常难以维护，经过扑救后的火灾现场后果严重，倘若出现人员伤亡还要进行大规模的搜救，很难在调查中查找出有用信息，再加上现在建筑物中的用料多样，易燃性较强，想要在调查中发现关键问题便难上加难，所幸电子技术的发展日趋完善，计算机模拟环境下的调查技术远远高于人工搜寻，根据现场的计算机模拟，掌握灾情的具体情况，从而实现火灾调查工作的顺利开展。

1.计算机模拟技术在火灾调查中的应用现状

根据计算机中的模拟功能，火灾的现场勘查将会更加便利快捷，通过对灾情的重建，能够帮助工作人员对现场情况展开具体分析，促使火灾管理借鉴更为严谨的方法。计算机模拟的关键是塑造火灾现场的模型，并根据情况建立多种选择，继而逐一排除，以免错过事故发生的可能性，在不同的模型分析中，若最终的数据资料显示较为一致，那么即断定该模型的现实场景，然后将责任交由相关人。现存的计算机模拟技术应用于火灾调查中主要有区域、网格、经验等多种模型，技术人员要通过不同的状况使用。

首先，区域类的模型操作主要根据火灾现场的不同区域设定，将各区域中的数值设定为统一计量单位，不同区域中间能够发生能量的互传与交替。另外，在一个密闭空间中要把上半部分划定为热气领域，下半部分划分为冷气领域，这样一来便模仿了简单的物理模型，即通过此装置来观看火灾发生后的逃生路线与浓烟的滚动方向，方便工作人员在后期改善火灾现场的设施，这种模型普遍应用在建筑工程的设计方面，包括在消防人员的工作中也有所涉及[1]。

其次，网格类的模型在火灾调查中也能够适用。网格模型的设置是指将灾难发生场地的整体情况通过模型展现出来，注重系统性，把每个密闭的空间看作是一个分界点，在空气流通过程中，各条线路都会在分界点处相互连接，这时工作人员就能够根据计算机模型中的现象进行烟雾流动、压力与传播方向的计算，根据相关公式推算出现场的火灾情形，评判火灾的性质与现场的调控情况。

再就是经验模型的创建。经验模型主要依靠不断地实验测试出准确性较高的数据，并以此为条件陆续开始验算，结合物理常识设立模型。由于群众对火灾的发生普遍有一定见解，并且在长时间的新闻热点事件中学习到了相关的知识，懂得火灾发生后要做哪些弥补工作，通过这些经验来帮助火灾后的重建，也有利于工作人员的采访询问，从中获取重要的线索。总之，有经验的模型建设能够更加直观地反映出现场情况，与单纯地计算机模拟不同，这样的经验性操作对火灾的评估更具说服力[2]。

除此之外，场模型作为一种物理学的典型，其突出特点是能够准确计算出火灾中的烟雾流动状况与热量的传递方向，并且把现场的区域划分为多个小空间，根据物理学定律来解释各个空间中的热量散发状况，然后通过前面所提到的网格，计算出火灾当时的气温、烟雾散发的速度等，场模拟的方式能够使不同的计算机模拟技术在分工中整合，用二维甚至三维的图像来展现，我国现在的火灾调查对这种方式的信赖度较高。

2.计算机模拟技术在火灾调查中应用的优势

2.1 节省资金

近年来，我国的火灾事故发生频繁，给群众带来了多方面的损害，但部分火灾的善后问题仍旧没有得到解决，群众只有大范围的了解火灾的发生前后关系，才能准确地衡量火灾带来的伤害，继而对灾情的发展有系统的认知。火灾的发生偏向于随机，即发生火灾造成的损失与伤亡不可预先计量，倘若进行火灾的现场试验，则会浪费大量的人力物力，因此借助计算机模拟技术进行现场重现，能节省大量的资金消耗，缩小现场的真实大小，在计算机中通过放大来观察，精确的研究火灾发生时气体的流通渠道。

2.2 理论与实践相结合

火灾的调查不能只根据现场零碎的数据进行，由于火灾事故的特殊性，大部分线索都化为灰烬，或者在消防过程中造成线索的误导，因此在现场实践探索的同时，要考虑到理论资料的作用，参考数据的分析结果，用理性的思维考虑事情。近年来，火灾研究员通过对实际灾情的考察，提出了微分数据组，并借助物理、热力等知识点对火灾发生时散发的能量展开探查，用数据说话，先通过程序推算灾情的可能原因，再结合实践数据分析具体情况，估测灾情中浓烟浓雾的参数[3]。

3.计算机模拟技术在火灾调查中的完善

相比之下，我国对火灾事故的后续处理做得较为完善，主要因为借鉴了计算机的模拟技术，但依旧有许多问题尚待解决。在国外，火灾研究者曾采用场模拟的技术针对一场伤亡惨重的火灾事故进行模拟演练，这场模拟是将火灾发生时采集到的真实数据运用到其中，并且根据当时室内的氧气含量、压力、湿度等进行了勘测，确保这些数据的准确性，在场模拟的测试中发现，火灾事故的起因是由于地下室的某电气设备走火导致的，在设备出现故障并迅速在室内燃烧后，不断从天花板处蔓延，最终造成了室内其他物品的燃烧，甚至有爆炸情况发生，十分危急。这次实践很好地将计算机模拟技术运用到火灾调查中去，并且取得了很好的效果，能够重现火灾现场的危机状况，并根据模拟的场景为群众提供警示，起到很好的教育意义。

场模拟相对其他计算机模拟技术来说是最具发展潜力的，国外已经逐步将其推广到火灾调查中，这样的调查方式可以减轻现场调查出现伤亡的可能性，而且推动了整个灾难调查行业的进步。场模拟在应用于实践中时要考虑到模型本身的可行性，尽量使当时的建筑物复制到计算机中去，包括建筑场地的尺寸大小、易燃性材料、气温及湿度等，这些都要在模拟中进行具体分析，才能真正将场模拟的优势发挥出来，计算出现场的烟气、氧气及可见度等关键信息，把模拟场景后计算的结果与现场收集的数据进行比对，从而缩小排查的范围，方便消防人员处理现场，提供数据资料，帮助火灾调查的工作顺利进行[4]。

4.结语

概而言之，火灾的发生难免造成财产的损失甚至人员的伤亡，但既然事情已经发生，首先要做的便是针对火灾现场进行勘查，从中获取有用的数据资料，方便工作人员通过计算机科学技术开展模拟实验，在对现场的情况有大体了解之后，计算出具体的数据，并参考现场线索开展比对，真正把数字技术使用到火灾调查工作中去。由于计算机模拟技术和火灾调查工作属于不同的类别，二者之间的交叉融合便需要更专业的人才开展工作，因此计算机模拟在火灾中的发展还需要进一步完善。

[1]汤东元．现代信息技术在火灾调查中的应用[J]．科技创新与应用,2014,(10)：291．

[2]胡勇．计算机模拟技术在矿井火灾应急救援系统中的应用[J]．煤炭技术,2014,(02)：86-88．

[3]魏建民．计算机仿真技术在火灾调查工作中的应用[J]．科技信息,2012,(30)：295．

[4]李云波．现代信息技术在火灾调查中的应用[J]．工业安全与环保,2012,(10)：41-43．

缪旭锋，男，大学本科，闽候消防大队十一级助理工程师，研究方向：消防监督。