1.概述

本教程是使用祝融FDS针对工业厂房真实场景进行的一次火灾模拟教程，教程将分为五大模块进行撰写，分别为整体行业分析、前提条件、实际建模、结果运行、结果分析。尽量真实地模拟具体场景下火灾发生、烟雾蔓延、以及喷淋系统灭火的动作，为工业消防方案提供数据支持。

2.整体行业分析

工业厂房是工业生产的重要场所，其安全与否直接影响着生产活动的正常进行以及人员和财产的安全。

工业厂房具有多种特性且面临各种挑战。首先因其空间较大且布局复杂导致火灾蔓延速度极快，其次生产设备众多导致火情复杂难以扑灭，存储的物料种类繁多且性质各异引起的火灾烟雾毒性大。

因此工业厂房对消防安全的要求极高，往往被要求配置有合理的喷淋系统，确保整个车间都能得到保护。喷淋系统能够及时控制火势，减少火灾危害。

所以火灾模拟工具对工业厂房而言极其重要，通过火灾模拟工具的演练，可以直观地呈现烟气流动情况，并分析喷淋系统的有效性，为相关企业提供合理的数据支持。

3.前提条件

1.在深入本教程之前，请务必先阅读祝融FDS的基础教程，以便掌握其中建模的基本概念与核心知识。

2.下载本教程所需的相关模型文件：工业厂房模型.ifc。

4.实际建模

4.1 导入厂房模型

点击主菜单栏（导入），将工业厂房的IFC模型导入到当前项目中（导入时各选项均保持默认设置），导入成功后如图1所示。详情请参考祝融FDS进阶教程-材料和层状表面。

图 1 导入工业厂房模型

2.从菜单栏列表中展开模型列表，查看导入模型，了解模型结构划分。展开菜单列表中的障碍物列表，能够显示厂房的大致结构，如图2所示。

对于火灾模拟，需要放置火灾发生器，隐藏大部分屋顶能够帮助提高隐藏效率。所以将屋顶的部分全部隐藏，包括5.250、8.500、10.390、13.170。

图 2 模型列表

3.对部分模型进行隐藏。对在列表中隐藏不便利的部分，在主程序界面进行隐藏，使关键区域更加清晰。如图3所示，对部分模型进行隐藏之后的模型。

图 3 隐藏部分模型

4.2 设置火灾源

1.设置燃烧反应。工业厂房的火灾燃烧反应各不相同，本教程使用聚氨酯，此材料应用领域广泛且常出现在工业领域。在设置中点击数据库，选择气相反应，添加聚氨酯反应到左侧导航视图并激   活反应，如图4所示。

图 4 设置反应

2.设置相应的火源参数，以模拟具体程度的火灾情况。因工业厂房中火焰蔓延速度极快，所以在设置燃烧表面时将“单位面积的热释放率”与“斜升时间”进行调整，修改如图5所示，其余保持不变。

图 5 设置燃烧表面

3.根据工业厂房的实际情况，确定可能的火灾源位置：选定较为中间的位置可以更好地观察火源扩散情况，火源位置如图6所示；同时将表面修改为燃烧表面。详情请参考祝融FDS基础教程-定义火灾。

图 6 放置火灾源

4.点击左侧导航视图中的“网格”，在右侧属性面板中点击“创建网格”按钮。

5.将网格单元格大小改为0.8，以便后续保证运行效率，如图7所示。

图 7 创建网格

4.3 设置2D切片

1．点击左侧导航视图中（新建平面切片）。在创建切片时，尽量确保切片的位置穿过所创建的障碍物的位置，以便后续可以分析或观察到火焰的基本情况，准确掌握火焰的动态变化，如图8所示。

图 8 创建2D切片

4.4设置喷淋系统

1．点击左侧导航视图中的“探测设备”，在右侧属性面板的“探测设备选项中”选择“喷淋”，并点击创建探测设备。

2．在创建喷淋时，应合理设置喷淋参数，为确保喷淋装置尽可能覆盖多的区域，喷淋装置应安装在厂房的顶端位置。在本模型中，我们设置喷淋的位置X为-18，Y为13，Z为8.3，如图9所示。

图 9 设置喷淋参数

3．考虑到火势在某些情况下可能呈爆发式增长，为了能够有效扑灭火源，我们通常需要增设多个喷淋装置。喷淋的设置方法与前一步骤相同。在本模型中，共设置了六个喷淋装置，设置完成后的模型如图10所示。详情请看祝融FDS进阶教程-消防系统。

图 10 设置好的喷淋装置

4．设置完毕之后，将所有模型展示出来，如图11所示。

图 11 设置完毕

5.结果运行

1．在导航栏“分析→模拟参数”中设置反应时间为180s。

2．点击主菜单中的(运行)进行模拟，可在模拟进程中或进程结束时点击“查看结果”打开查看器。

3．在查看器中点击绘图菜单中的(现实渲染)。

4．打开FDS结果中的“3D烟气”选项，即可查看火焰的燃烧情况，如图12所示。

图 12 显示3D烟气

5．打开FDS结果中的“粒子”选项，即可查看喷淋设施的工作情况，如图13所示。

图 13 显示喷淋界面

6．打开FDS结果中的“2D切片”，即可查看温度等信息的变化，如图14所示。

图 14 显示2D切片

6.结果分析

1.火焰由小变大，温度逐渐升高，2D切片如图15所示。

图 15 火焰2D切片

2.喷淋装置被触发随即开始运作，随着水量增加，火焰开始变小，温度逐渐下降，2D切片如图16所示。

图 16 喷淋装置启动后的2D切片

通过观察火焰的蔓延情况，可以清晰地看到：火焰由小变大，随后触发喷淋装置。喷淋装置立即启动并进行灭火，随着水量地不断增加，火焰逐渐减弱，直到熄灭。与此同时，2D切片数据显示，火焰温度在初期有所上升，但随着后期水量增加，火焰温度逐渐下降。

本教程提炼工业厂房显著特点，使用祝融FDS模拟工业厂房火灾，直观展示工业厂房的环境和火灾特征，为工业消防方案提供有力数据支持。

若您想下载祝融FDS，请访问祝融FDS试用下载页面，然后单击当前版本的链接。如果您有其他问题，请联系info@zhixinglab.com。