一. 概述

在本教程中，我们将演示如何将BIM几何文件导入PyroSim模型，并教您如何将此几何转换为FDS障碍物的基础知识。

 

二. 简介

对于许多模型，在创建PyroSim模型之前，您将在外部CAD工具（例如Revit或Sketchup）中创建现有几何体。这种几何形状通常是由在模型中制作细节的建筑师花费大量时间创建的。仅为火灾模型从头开始重新创建此几何体将是乏味的，并且也不会达到与外部模型中提供的细节相同的水平。

 

PyroSim通过为许多常见的CAD文件类型提供BIM导入功能，为您节省了重新创建此几何体的时间和麻烦。PyroSim使用此几何图形生成FDS代码，这意味着您只需调整现有几何图形即可创建您的火灾模型，而不是重新创建它。

 

三. 导入几何

在本教程中，将导入入门IFC模型来创建PyroSim模型。

Industry Foundation Classes (IFC)文件，如入门IFC模型，只是受支持的CAD文件类型之一。IFC文件是BIM数据的一种很常见的通用格式。

 

将CAD文件导入PyroSim很简单。开始导入模型：

1. 解压缩您导入的几何zip文件。

2. 打开一个新的PyroSim窗口。

3. 在PyroSim窗口中，单击保存图标以打开保存对话框。

4. 将模型另存为导入的几何体.psm.

5. 返回主窗口，单击“文件”菜单下的“导入 FDS/CAD 文件”。

6. 在文件对话框中，选择先前解压缩的入门模型.ifc文件，然后单击打开。

 

您现在应该看到导入对话框，如图1所示。此对话框会自动检验您尝试导入的CAD模型类型，并引导您完成导入它所需的步骤。它还提供了调整模型以在PyroSim中使用的工具。我们将介绍本教程中常用的选项。

 

图 1. 导入对话框的开始一页

 

7. 将文件的长度单位下拉列表设置为ft，然后单击下一步。

 

注意：PyroSim尝试为您的模型检验适当的长度单位，但是您可以在此处选择不同的长度单位。您还可以通过使用“计算”按钮来计算模型的几何边界来验证其准确性。

 

8. 保留照明和对象选项的默认设置，然后单击下一步。

9. 将材质选项保留为默认设置，然后单击下一步。

 

您现在应该看到导入对话框的几何页面，如图2所示。顾名思义，该页面包含用于校正和运作导入几何体的工具。

 

图 2. 导入对话框的几何图形页面

 

10. 选中将几何体移动到原点(0,0,0)旁边的框。

    注意：这是CAD文件常用的导入选项。CAD工具通常会导出具有极大坐标范围的 CAD。如果不加以检查，这可能会由于浮点精度错误而导致渲染问题。启用此复选框将围绕模型原点(0,0,0)统一移动所有几何体，以便坐标范围更合理。我们建议在导入期间启用此选项，除非您有明确的理由不这样做。

 

11. 将几何偏移量设置为0.0m, 0.0m, 0.0m。

    注意：这是另一个常用的导入选项。通过在此处指定偏移量，您指示PyroSim在X、Y 或Z方向上移动导入几何体的边界。如果模型中的情况与您希望的不全一致，或者如果CAD文件使用的坐标原点与您希望用于处理火灾模型的坐标原点不同，这将很有帮助。

 

12. 单击完成以完成导入过程。

13. 单击保存图标以保存您的模型。

 

您现在应该看到入门模型，如图3所示，已导入并准备好在您的火灾模型中使用。

图 3. 导入的入门CAD 模型

 

    注意：记下导入的模型树，如图4所示。此树表示对象在CAD文件中分组时的层次结构。有时，这棵树的组织方式可能与您期望的不同。如果你愿意，你可以调整PyroSim 导航视图中的分组以更好地组织你的模型而不影响模型几何本身。

 

 

图 4. 导入的入门模型的模型树

 

四. 使用导入的几何体创建模型

 

导入CAD模型后，让我们看看如何使用几何图形在PyroSim中创建火灾模型。

 

4.1. 创建地板

    这是一个具有多个楼层的模型。您将遇到的大多数建筑模型很可能都涉及多个楼层。如果您现在尝试在单层楼上创建火灾场景，模型的大部分几何图形都会妨碍您的工作。值得庆幸的是，PyroSim提供了一个简单的地板系统，使您可以轻松地按高度组织和查看几何图形，而不是通过导入的模型树层次结构。

 

要在模型中定义楼层：

1. 通过单击图标将单位系统切换为英制单位EN。

 

注意：我们这样做是因为导入的模型使用基本单位ft。更改单位系统只会使楼层定义过程中的数字更清晰。

 

2. 单击“定义楼层位置”图标以打开“管理楼层”对话框。

3. 选择默认楼层，然后点击移除行。

4. 单击添加楼层按钮。

5. 在新建楼层对话框中，输入名称楼层 1、板的厚度 1 ft”、标高1 ft”和墙的高度 9 ft”。

6. 单击“正确”退出“新建楼层”对话框。

 

注意：图5中的图表显示了“新建楼层”对话框中的测量值如何定义楼层。楼板厚度(A) 定义从该楼层到其下方楼层（或地面）的距离，标高(B) 定义楼板顶面的Z位置，墙高定义距标高的距离到下一层的底部。

 

图 5. 填写的新建楼层对话框以创建楼层1

 

您现在已经在模型中创建了开始的一层。您现在应该会在“管理楼层”对话框的表格中看到该行。要查看此楼层：楼层1

7. 单击“正确”关闭“管理楼层”对话框。

8. 在显示下拉列表中，如图6所示，选择您刚刚创建的楼层1。

 

图6. 在“显示”下拉列表中选择楼层1后的模型视图

 

您的模型现在应该类似于图 6。请注意，楼层1边界外的所有几何图形在3D视图中都不可见，但它仍然存在并在导航视图中处于活动状态。这使您可以轻松地运作楼层1并定义模型。要将其余楼层添加到模型中：

 

9. 通过单击图标重新打开“管理楼层”对话框。

10. 单击添加楼层按钮。

 

注意：请注意，PyroSim会自动为您的楼层计算新的测量值，并假设板厚和墙高与之前的地板相同。新高程是自动计算的，并且名字是基于高程自动生成的。

 

11. 将楼层重定名为楼层 2。

12. 单击“正确”创建楼层。

13. 重复步骤10-12，直到您定义了楼层1-7。

14. 重定名楼层 7为屋顶，并将其墙高更改为10ft。

15. 单击“正确”退出“管理楼层”对话框并保存楼层更改。

16. 使用图标切换回公制单位SI。

 

您现在已经为该模型定义了所有楼层。现在应该更容易查看每个单独的楼层以进行编辑。您还可以使用“显示”所有楼层下拉列表中的选择来显示模型中的所有可见几何体。

 

4.2 设置火灾模型

现在，您将在此模型中创建一个简单的火：

 

1. 在“编辑反应”对话框中将PyroSim反应库中的反应SFPE WOOD_OAK添加到模型中。

2. 在“编辑表面”对话框中创建一个新的燃烧器表面定名为“Fire”。

3. 在“编辑表面”对话框的“热释放”选项卡中，将“Fire”表面的“单位面积的热释放率”设置为660 kW/m2。

4. 在“显示”下拉列表中选择楼层4。

5. 在离楼梯较远的一个房间中，使用自上而下的2D视图绘制一块名为“火源”的1m x 1m x 0.4m的平板。

6. 将楼板的“Z位置”设置为9.4488m。

7. 将“火源”障碍物的顶面设置为使用“Fire”表面。

 

 

图7. 在“显示”下拉列表中选择楼层4并定义基本火灾后的模型视图

 

8. 使用默认几何边界向模型添加网格，但将X、Y和Z单元设置为85, 80, 55。

9. 通过在导航视图中右键单击网格并选择开放网格边界运作来添加开放网格边界条件。

10.在导航视图网格边界通风口中新组中删除关联的ZMIN通风口，移除ZMIN 处的开放边界。

 

注意：您可以根据空气不会从地面进入您的模型的工程假设移除此通风孔。

 

11. 在房间的门口绘制一个2.2米的高大障碍物，名为“门 ”。

 

图 8. 在火灾房间中绘制门障碍物

 

12.在2D自上而下视图中，在门前创建一个烟感探测器，定名为烟感探测器，修改Z轴位置为39ft，Z=-1。

 

图 9. 将烟雾探测器添加到模型中

 

13. 在2D自上而下视图中，在房间中Z=35.0ft处的墙上创建一个名为墙壁温度的探测设备。

14. 打开“墙温度”设备，并将“实体法线”字段设置为选定墙的适当值。

 

图 10. 将壁温探测设备添加到模型中

 

15. 在“分析>模拟参数”对话框中将模拟结束时间设置为60秒。

使用导入几何体的火灾模型现已完成，可以进行模拟。