計算機模擬技術在火災調查中的應用

福建福州閩候消防大隊 繆旭鋒 王家春

計算機模擬技術在火災調查中的應用

福建福州閩候消防大隊 繆旭鋒 王家春

社會的發展促使國民經濟水平提升的同時造成了災害的頻發，火災作為日常生活中的常見事故，只有調查清楚每件災難背后的原因才能在日后的工作生活中有所防范，加上以往災情發生后經常出現權責不明確的現象，因此借助新環境下計算機的發展來調查火災的具體情況十分便捷，計算機模擬的技術在以后也將普遍應用于災情調查領域，旨在提升火災的調查進度，保障社會人民的安全。

計算機；模擬技術；火災調查

眾所周知，火災調查的最終目的就是尋找出災難發生的具體原因，盡可能地發現更多細節，探查應承擔責任的關系人，并根據災情整理出火災發生的相關規律，日后再出現類似狀況時能夠加以防范。然而，火災事故的現場通常難以維護，經過撲救后的火災現場后果嚴重，倘若出現人員傷亡還要進行大規模的搜救，很難在調查中查找出有用信息，再加上現在建筑物中的用料多樣，易燃性較強，想要在調查中發現關鍵問題便難上加難，所幸電子技術的發展日趨完善，計算機模擬環境下的調查技術遠遠高于人工搜尋，根據現場的計算機模擬，掌握災情的具體情況，從而實現火災調查工作的順利開展。

1.計算機模擬技術在火災調查中的應用現狀

根據計算機中的模擬功能，火災的現場勘查將會更加便利快捷，通過對災情的重建，能夠幫助工作人員對現場情況展開具體分析，促使火災管理借鑒更為嚴謹的方法。計算機模擬的關鍵是塑造火災現場的模型，并根據情況建立多種選擇，繼而逐一排除，以免錯過事故發生的可能性，在不同的模型分析中，若最終的數據資料顯示較為一致，那么即斷定該模型的現實場景，然后將責任交由相關人。現存的計算機模擬技術應用于火災調查中主要有區域、網格、經驗等多種模型，技術人員要通過不同的狀況使用。

首先，區域類的模型操作主要根據火災現場的不同區域設定，將各區域中的數值設定為統一計量單位，不同區域中間能夠發生能量的互傳與交替。另外，在一個密閉空間中要把上半部分劃定為熱氣領域，下半部分劃分為冷氣領域，這樣一來便模仿了簡單的物理模型，即通過此裝置來觀看火災發生后的逃生路線與濃煙的滾動方向，方便工作人員在后期改善火災現場的設施，這種模型普遍應用在建筑工程的設計方面，包括在消防人員的工作中也有所涉及[1]。

其次，網格類的模型在火災調查中也能夠適用。網格模型的設置是指將災難發生場地的整體情況通過模型展現出來，注重系統性，把每個密閉的空間看作是一個分界點，在空氣流通過程中，各條線路都會在分界點處相互連接，這時工作人員就能夠根據計算機模型中的現象進行煙霧流動、壓力與傳播方向的計算，根據相關公式推算出現場的火災情形，評判火災的性質與現場的調控情況。

再就是經驗模型的創建。經驗模型主要依靠不斷地實驗測試出準確性較高的數據，并以此為條件陸續開始驗算，結合物理常識設立模型。由于群眾對火災的發生普遍有一定見解，并且在長時間的新聞熱點事件中學習到了相關的知識，懂得火災發生后要做哪些彌補工作，通過這些經驗來幫助火災后的重建，也有利于工作人員的采訪詢問，從中獲取重要的線索。總之，有經驗的模型建設能夠更加直觀地反映出現場情況，與單純地計算機模擬不同，這樣的經驗性操作對火災的評估更具說服力[2]。

除此之外，場模型作為一種物理學的典型，其突出特點是能夠準確計算出火災中的煙霧流動狀況與熱量的傳遞方向，并且把現場的區域劃分為多個小空間，根據物理學定律來解釋各個空間中的熱量散發狀況，然后通過前面所提到的網格，計算出火災當時的氣溫、煙霧散發的速度等，場模擬的方式能夠使不同的計算機模擬技術在分工中整合，用二維甚至三維的圖像來展現，我國現在的火災調查對這種方式的信賴度較高。

2.計算機模擬技術在火災調查中應用的優勢

2.1 節省資金

近年來，我國的火災事故發生頻繁，給群眾帶來了多方面的損害，但部分火災的善后問題仍舊沒有得到解決，群眾只有大范圍的了解火災的發生前后關系，才能準確地衡量火災帶來的傷害，繼而對災情的發展有系統的認知。火災的發生偏向于隨機，即發生火災造成的損失與傷亡不可預先計量，倘若進行火災的現場試驗，則會浪費大量的人力物力，因此借助計算機模擬技術進行現場重現，能節省大量的資金消耗，縮小現場的真實大小，在計算機中通過放大來觀察，精確的研究火災發生時氣體的流通渠道。

2.2 理論與實踐相結合

火災的調查不能只根據現場零碎的數據進行，由于火災事故的特殊性，大部分線索都化為灰燼，或者在消防過程中造成線索的誤導，因此在現場實踐探索的同時，要考慮到理論資料的作用，參考數據的分析結果，用理性的思維考慮事情。近年來，火災研究員通過對實際災情的考察，提出了微分數據組，并借助物理、熱力等知識點對火災發生時散發的能量展開探查，用數據說話，先通過程序推算災情的可能原因，再結合實踐數據分析具體情況，估測災情中濃煙濃霧的參數[3]。

3.計算機模擬技術在火災調查中的完善

相比之下，我國對火災事故的后續處理做得較為完善，主要因為借鑒了計算機的模擬技術，但依舊有許多問題尚待解決。在國外，火災研究者曾采用場模擬的技術針對一場傷亡慘重的火災事故進行模擬演練，這場模擬是將火災發生時采集到的真實數據運用到其中，并且根據當時室內的氧氣含量、壓力、濕度等進行了勘測，確保這些數據的準確性，在場模擬的測試中發現，火災事故的起因是由于地下室的某電氣設備走火導致的，在設備出現故障并迅速在室內燃燒后，不斷從天花板處蔓延，最終造成了室內其他物品的燃燒，甚至有爆炸情況發生，十分危急。這次實踐很好地將計算機模擬技術運用到火災調查中去，并且取得了很好的效果，能夠重現火災現場的危機狀況，并根據模擬的場景為群眾提供警示，起到很好的教育意義。

場模擬相對其他計算機模擬技術來說是最具發展潛力的，國外已經逐步將其推廣到火災調查中，這樣的調查方式可以減輕現場調查出現傷亡的可能性，而且推動了整個災難調查行業的進步。場模擬在應用于實踐中時要考慮到模型本身的可行性，盡量使當時的建筑物復制到計算機中去，包括建筑場地的尺寸大小、易燃性材料、氣溫及濕度等，這些都要在模擬中進行具體分析，才能真正將場模擬的優勢發揮出來，計算出現場的煙氣、氧氣及可見度等關鍵信息，把模擬場景后計算的結果與現場收集的數據進行比對，從而縮小排查的范圍，方便消防人員處理現場，提供數據資料，幫助火災調查的工作順利進行[4]。

4.結語

概而言之，火災的發生難免造成財產的損失甚至人員的傷亡，但既然事情已經發生，首先要做的便是針對火災現場進行勘查，從中獲取有用的數據資料，方便工作人員通過計算機科學技術開展模擬實驗，在對現場的情況有大體了解之后，計算出具體的數據，并參考現場線索開展比對，真正把數字技術使用到火災調查工作中去。由于計算機模擬技術和火災調查工作屬于不同的類別，二者之間的交叉融合便需要更專業的人才開展工作，因此計算機模擬在火災中的發展還需要進一步完善。

[1]湯東元．現代信息技術在火災調查中的應用[J]．科技創新與應用,2014,(10)：291．

[2]胡勇．計算機模擬技術在礦井火災應急救援系統中的應用[J]．煤炭技術,2014,(02)：86-88．

[3]魏建民．計算機仿真技術在火災調查工作中的應用[J]．科技信息,2012,(30)：295．

[4]李云波．現代信息技術在火災調查中的應用[J]．工業安全與環保,2012,(10)：41-43．

繆旭鋒，男，大學本科，閩候消防大隊十一級助理工程師，研究方向：消防監督。