基于BIM的地铁车站火灾模拟与疏散仿真
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
1. Revit软件与Pyrosim软件数据交流 Revit软件和Pyrosim软件数据流通的通用文件格式为DXF格 式。将地铁车站BIM模型从Revit中导出为DXF格式,然后将 DXF文件导入进Pyrosim中。
DXF文件导入Pyrosim效果展示
11
3. 基于BIM与Pyrosim的火灾模拟流程
Pyrosim
建立模型
创建网格 创建表面 创建障碍物 创建通风口 创建火源 创建探测设备
设定反应与材料 设置截面
FDS
模拟运算
Smokeview
结果分析
设定模拟参数
火灾模拟运算 烟气蔓延过程 温度分布 CO浓度分布 可见度分布
14
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
➢在50s时烟气通过离火源较近的楼梯口就蔓延到 站厅层，并上升到站厅层顶部并向周边蔓延， 站厅层迅速有烟气存在；
20
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(b) T=70s
➢在70s时烟气通过离火源较近的楼梯口就蔓延到 站厅层，并上升到站厅层顶部并向周边蔓延， 站厅层迅速有烟气存在；
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
添加地铁车站
站
基础构件时除了
厅
注意尺寸、位置
层
等参数，还应添
防
加相应的材质
火
信息。必要时，
对部分基础构件， 如防火分区墙等， 添加耐火等级等 信息，以供后期 进行火灾模拟使 用。
分 区 墙 基 本 信 息
3
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
15
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
5. 地铁车站火灾模拟网格划分
由于疏散模型都必须对建筑空间进行描述，以模拟人员在建筑内部 的疏散过程。因此，需要对所建的地铁车站BIM模型进行网格细分， 共划分397500个0.5 m×0.5 m×0.5 m立方体小网格。
地铁车站火灾模拟网格划分分布图
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21
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(C) T=125s
➢在125s时时，在站台和站台层公共区域已充满 大量的烟气；
22
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(d) T=157s
➢在157s时站台、站台层公共区域基本充满烟气， 人员已无法疏散逃生。
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
8.地铁车站内火灾温度模拟结果与分析
(a) T=80s (c) T=230s
(b) T=160s
(d) T=420s
24
6.火灾模拟热电偶布与切片布置
地铁车站火灾模拟切片布置图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(a) T=50s
(b) T=70s
(c) T=125s
(d) T=157s
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(a) T=50s
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2.地铁车站BIM模型建立
地铁车站BIM模型是对整个地铁车站的3D数字化真实的描述，为火灾 模拟与应急疏散仿真提供基础环境，所建立的地铁车站BIM模型为两 层岛式地下车站，其中地下一层、二层分别为站厅层和站台层。
名称 站台层
站厅层 站台层与站厅层高差
扶梯 出入口 检票口
相邻的闸机
参数 长 宽 长 宽 高差
数量
数量
数量
中心距离 跨度长
数值 118m 12 m 95 m 21.5 m 5.百度文库 m
3部（直梯1，楼梯2）
4个
4个
0.85m 1.2m
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2.地铁车站BIM模型建立
地铁车站站厅层平面
地铁车站站台层平面
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2. 地铁车站基础设施模型
屏蔽门建模效果展示
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
➢ 将BIM技术与Pyrosim火灾模拟软件结合，利用 BIM技术的优势，优化原有的工作流程，在 Pyrosim中实现基于BIM的火灾模拟。
➢ Pyrosim软件集成了FDS火灾模拟软件中的FDS和 SmokeView两个部分。它能提供一个图形用户界 面，自动完成FDS文件的编写，建模完成后，可调 用FDS计算核心，然后调用SmokeView进行计算 结果后处理并显示。
基础设施模型包括售票机、闸机、扶梯、屏蔽门、疏散标志 等，在Revit平台下，没有某些基础设施没有标准的族样，所 以大部分基础设施模型需要通过搜集相关资料进行单独内建。
扶梯建模效果展示
7
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
2. 地铁车站基础设施模型
闸机及隔离栏杆建模效果展示
8
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
站厅模型剖面图 站台模型剖面图
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
站台层空间展示 站厅 层空 间展 示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
隐藏部分图元后的楼梯展示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
2. 地铁车站基础设施模型
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
地铁车站建筑结构模型一般包括墙、梁、板、柱、门窗等基 础构件，需要获取的信息主要为相关尺寸、空间位置、材质 信息等。以某地下两层岛式车站为例建立地铁车站建筑结构 模型，该车站地下一层为站厅层，地下二层为站台层。
某地铁车站应急管理BIM模型展示
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
6.火灾模拟热电偶布与切片布置 为量测对应关键位置点温度、可见度和CO浓度随时间的变化， 本次模拟中将四个出入口与站厅层交接位置分别布置四组热电 偶，分别在站厅层以及站台层距地面高1.5m处布置切片。
地铁车站火灾模拟热电偶布置图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
4. 边界条件与火源参数
序号 1 2 3 4
5
6 7 8
边界条件与火源参数表
类型 火源位置 仿真运行时间 环境初始温度 环境初始相对湿度
应急通风方式
火灾增长类型 火灾热释放速率 火源功率增长系数
参数 站台层中心，且无列车停靠 600s 20℃ 50％ 站台主风机和两侧站间辅助 风机同时排风
快速火 5MW 0.0469kW/S2
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
1. Revit软件与Pyrosim软件数据交流 Revit软件和Pyrosim软件数据流通的通用文件格式为DXF格 式。将地铁车站BIM模型从Revit中导出为DXF格式,然后将 DXF文件导入进Pyrosim中。
DXF文件导入Pyrosim效果展示
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3. 基于BIM与Pyrosim的火灾模拟流程
Pyrosim
建立模型
创建网格 创建表面 创建障碍物 创建通风口 创建火源 创建探测设备
设定反应与材料 设置截面
FDS
模拟运算
Smokeview
结果分析
设定模拟参数
火灾模拟运算 烟气蔓延过程 温度分布 CO浓度分布 可见度分布
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
➢在50s时烟气通过离火源较近的楼梯口就蔓延到 站厅层，并上升到站厅层顶部并向周边蔓延， 站厅层迅速有烟气存在；
20
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(b) T=70s
➢在70s时烟气通过离火源较近的楼梯口就蔓延到 站厅层，并上升到站厅层顶部并向周边蔓延， 站厅层迅速有烟气存在；
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
添加地铁车站
站
基础构件时除了
厅
注意尺寸、位置
层
等参数，还应添
防
加相应的材质
火
信息。必要时，
对部分基础构件， 如防火分区墙等， 添加耐火等级等 信息，以供后期 进行火灾模拟使 用。
分 区 墙 基 本 信 息
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
5. 地铁车站火灾模拟网格划分
由于疏散模型都必须对建筑空间进行描述，以模拟人员在建筑内部 的疏散过程。因此，需要对所建的地铁车站BIM模型进行网格细分， 共划分397500个0.5 m×0.5 m×0.5 m立方体小网格。
地铁车站火灾模拟网格划分分布图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(C) T=125s
➢在125s时时，在站台和站台层公共区域已充满 大量的烟气；
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(d) T=157s
➢在157s时站台、站台层公共区域基本充满烟气， 人员已无法疏散逃生。
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
8.地铁车站内火灾温度模拟结果与分析
(a) T=80s (c) T=230s
(b) T=160s
(d) T=420s
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6.火灾模拟热电偶布与切片布置
地铁车站火灾模拟切片布置图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(a) T=50s
(b) T=70s
(c) T=125s
(d) T=157s
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(a) T=50s
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2.地铁车站BIM模型建立
地铁车站BIM模型是对整个地铁车站的3D数字化真实的描述，为火灾 模拟与应急疏散仿真提供基础环境，所建立的地铁车站BIM模型为两 层岛式地下车站，其中地下一层、二层分别为站厅层和站台层。
名称 站台层
站厅层 站台层与站厅层高差
扶梯 出入口 检票口
相邻的闸机
参数 长 宽 长 宽 高差
数量
数量
数量
中心距离 跨度长
数值 118m 12 m 95 m 21.5 m 5.百度文库 m
3部（直梯1，楼梯2）
4个
4个
0.85m 1.2m
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2.地铁车站BIM模型建立
地铁车站站厅层平面
地铁车站站台层平面
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2. 地铁车站基础设施模型
屏蔽门建模效果展示
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
➢ 将BIM技术与Pyrosim火灾模拟软件结合，利用 BIM技术的优势，优化原有的工作流程，在 Pyrosim中实现基于BIM的火灾模拟。
➢ Pyrosim软件集成了FDS火灾模拟软件中的FDS和 SmokeView两个部分。它能提供一个图形用户界 面，自动完成FDS文件的编写，建模完成后，可调 用FDS计算核心，然后调用SmokeView进行计算 结果后处理并显示。
基础设施模型包括售票机、闸机、扶梯、屏蔽门、疏散标志 等，在Revit平台下，没有某些基础设施没有标准的族样，所 以大部分基础设施模型需要通过搜集相关资料进行单独内建。
扶梯建模效果展示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
2. 地铁车站基础设施模型
闸机及隔离栏杆建模效果展示
8
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
站厅模型剖面图 站台模型剖面图
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
站台层空间展示 站厅 层空 间展 示
5
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
隐藏部分图元后的楼梯展示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
2. 地铁车站基础设施模型
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
地铁车站建筑结构模型一般包括墙、梁、板、柱、门窗等基 础构件，需要获取的信息主要为相关尺寸、空间位置、材质 信息等。以某地下两层岛式车站为例建立地铁车站建筑结构 模型，该车站地下一层为站厅层，地下二层为站台层。
某地铁车站应急管理BIM模型展示
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
6.火灾模拟热电偶布与切片布置 为量测对应关键位置点温度、可见度和CO浓度随时间的变化， 本次模拟中将四个出入口与站厅层交接位置分别布置四组热电 偶，分别在站厅层以及站台层距地面高1.5m处布置切片。
地铁车站火灾模拟热电偶布置图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
4. 边界条件与火源参数
序号 1 2 3 4
5
6 7 8
边界条件与火源参数表
类型 火源位置 仿真运行时间 环境初始温度 环境初始相对湿度
应急通风方式
火灾增长类型 火灾热释放速率 火源功率增长系数
参数 站台层中心，且无列车停靠 600s 20℃ 50％ 站台主风机和两侧站间辅助 风机同时排风
快速火 5MW 0.0469kW/S2