Возможности программы Fenix+ 3


Fenix+ 3 объединяет три ключевых составляющих — это моделирование эвакуации, моделирование пожара и возможность выполнять расчеты индивидуального пожарного риска на гражданских и производственных объектах. Кроме того Fenix+ 3 обладает 3D редактором, который позволяет строить сложные модели зданий.


Программа поставляется в двух основных редакциях: Professional и Ultimate, отличающихся возможностью выполнять расчеты.

Возможности выполнения расчетов

Расчет пожарного риска на гражданских объектах

В программе реализованы возможности для определения величины индивидуального пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Расчеты производятся согласно Приложению к приказу МЧС России от 30.06.09 г. № 382 (с изменениями от 12.12.2011 г. в ред. Приказа МЧС России № 749 и с изменениями от 02.12.2015 г. в ред. Приказа МЧС России № 632).

Расчет пожарного риска на производственных объектах

В редакции Ultimate реализовано определение расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. Расчеты производятся согласно Приложению к приказу МЧС России от 10.07.09 г. № 404 (с изменениями от 14.12.2010 г. в ред. Приказа МЧС России № 649). Рассматриваются только сценарии пожара в помещении. Взрыв, разгерметизация, утечка, факельное горение и другие процессы не рассматриваются.

Расчет противопожарных расстояний (разрывов)

Кроме того в редакции Ultimate реализован расчет противопожарных расстояний. Расчет проводится согласно СП 4.13130.2013 (с изменением №1, утвержденным и введенным в действие приказом МЧС России от 14.02.2020 г.). В основе расчета применяется полевая модель пожара.

Анализ результатов

Сравнение результатов расчета

Программа позволяет сравнить в произвольно расположенных контрольных точках время эвакуации и время блокирования ОФП

Результат моделирования пожара

Результаты моделирования пожара могут быть обработаны программой как в контрольных точках так и в срезах данных.

Результат моделирования эвакуации

Результаты моделирования эвакуации можно оценить как в виде анимации движения, так и в табличном виде. В таблицы сводится вся существенная информация о параметрах движения людей в моделируемом сценарии.

Транспортировка немобильных

Программа позволяет рассчитать время транспортировки людей с учетом положений методики по расчету пожарного риска

Моделирование эвакуации

Необходимость моделирования эвакуации лежит в основе расчета индивидуального пожарного риска. В приложении Fenix+ 3 реализована индивидуально-поточная модель движения людей для моделирования процесса эвакуации из здания.

В программе реализовано множество функций для эффективного выполнения задач по моделированию.

Способы расстановки и профили людей

В процессе работы над проектом вам доступны предустановленные профили людей с настроенными параметрами движения. Далее используя готовы профили людей вы можете разместить одного человека или группу людей в произвольной области, также доступно наполнение помещений необходимым количеством людей в один клик и расстановка людей вдоль линии

Обход препятствий

Движок моделирования реализует механизм обхода препятствий и избегания столкновения с другими людьми

Предотвращение столкновений

Алгоритмы моделирования эвакуации эффективно разрешают задачи по моделированию сложных взаимодействий.

Движение по рампам, лестничным маршам и винтовым лестницам

Fenix+ 3 позволяет построить три вида лестниц и соответственно смоделировать движение по ним. Это типовая (двухмаршевой) лестница, лестница произвольной формы из набора лестничных площадок и маршей и винтовая лестница.

Движение по заданным маршрутам

Инструмент Путевая точка позволяет разместить на сцене путевые точки. При помощи путевых точек можно определить произвольный маршрут движения человека или группы людей, задав последовательность прохождения элементов здания.

Моделирование распространения пожара

Для моделирования динамики развития пожара в приложении Fenix+ 3 используется программа FDS (Fire Dynamics Simulator), разрабатываемая Национальным институтом стандартов и технологий (НИСТ/NIST) министерства торговли США при содействии Технического научно-исследовательского центра VTT.

Программа FDS реализует вычислительную гидродинамическую модель тепломассопереноса при горении. FDS численно решает уравнение Навье-Стокса для низкоскоростных температурно-зависимых потоков. Особое внимание в FDS уделяется распространению дыма и теплопередаче при пожаре.

Передача геометрии в FDS

Fire Dynamics Simulator это консольное приложение без интерфейса, которое не позволяет создавать 3D модели зданий. Функции по созданию модели здания берет на себя Fenix+ 3.

Для выполнения моделирования с помощью программы FDS требуется специально подготовленный текстовый файл в формате ASCII с расширением «fds» (далее – входной файл). Входной файл должен содержать все необходимые параметры для описания сценария, объединенные в группы.

Приложение Fenix+ 3 формирует входной файл на основе сценария, который пользователь создал в приложении. Объекты сценария и их свойства, а также параметры моделирования преобразуются в одну или несколько групп параметров во входном файле.

Расчетные области

Это область, в которой необходимо моделировать развитие пожара. Область расчета является прообразом групп MESH в FDS. При размещении области расчета на сцене ее размер и расположение автоматически выравниваются в направлениях X и Y по координатной сетке. В каждом сценарии можно разместить несколько областей расчета с разными размерами ячейки.

Учет утечек через двери и окна

Реалистичное моделирование воздухообмена между помещениями при пожаре является актуальной задачей. Кроме непосредственного выхода горячего воздуха и продуктов горения через открытые дверные и оконные проёмы, большое значение имеет просачивание воздуха через неплотности закрытых проёмов. Такое просачивание при пожаре происходит активно, поскольку из-за повышения температуры возникает значительный перепад давлений между смежными помещениями.

Графический редактор

Возможностей графического редактора как правило достаточно для воспроизведения топологий любой сложности, включая пространства с множеством уровней, объемов сложной формы, атриумов, протяженных линейных объектов. В графическом редакторе реализовано множество инструментов для точного создания модели, таких как стена, двери, окна и другие объекты.

Особенности создания модели

Ключевой особенностью реализованного подхода является то, что единожды созданную 3D модель можно переиспользовать как для моделирования эвакуации так и для моделирования пожара. А также комбинировать ее в различных сценариях.

Функции импорта и экспорта

Приложение поддерживает импорт различных графических данных. Функции импорта позволяют сократить время на создание модели, а также произвести обмен данными между другими программами

Импорт файлов изображений

Приложение Fenix+ 3 позволяет импортировать изображение планов этажей. После импорта изображения могут быть использованы в качестве основы для создания 3D модели здания.

Поддерживается импорт популярных графических форматов jpg, png, bmp. Во время импорта возможна работа с изображением: задание масштаба, поворот, устранение перекосов.

После импорта возможно перемещать изображение, задавать уровень, настраивать прозрачность, а также импортировать дополнительные изображения.

Импорт облака точек

Облако точек это набор вершин в трёхмерной системе координат. Вы можете импортировать в проект облако точек (файл формата PTX), которое является трехмерным представлением топологии здания, внутренней структуры здания или любой их части. Файлы облака точек получаются как правило в результате 3D сканирования объекта, такое сканирование объектов позволяет получить максимально качественное изображение

Импорт DXF/DWG

Приложение позволяет импортировать топологию объекта из файлов формата dwg / dxf, что потенциально экономит время для настройки и подготовки модели для последующего моделирования. При импорте возможно указать какие именно объекты требуется импортировать.

Импорт проектов Fenix+

Ранее созданные модели зданий можно реимпортировать между проектами, таким образом экономить время на создание модели.

Экспорт в файл FDS

Любой сценарий можно экспортировать в формате FDS (Fire Dynamics Simulator), для дальнейшей работы в других программных комплексах.

Экспорт изображения

Можно получить более качественный скриншот редактора топологии средствами самой программы если нажать комбинацию клавиш Ctrl+P. Изображение сохранится в папке проекта вместе с другими файлами.

Сценарии пожара

Особенности подхода

В Fenix+ 3 реализован гибкий механизм создания и редактирования сценариев пожара. Каждый сценарий состоит из компонент, что позволяет удобно и быстро создавать множество сценариев, объединяя в различных комбинациях компоненты сценария. При таком подходе не требуется каждый раз создавать модель здания - достаточно использовать уже имеющиеся компоненты внеся незначительные изменения.

Справочники

В программу встроены базы данных типовой пожарной нагрузки и сведения параметрах движения людей.

Типовая пожарная нагрузка

Редактор материалов позволяет создавать, редактировать и удалять материалы. Основу справочных данных составляют данные из учебного пособия Кошмарова Ю. А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении и Пособия по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов.

Редактор контингентов людей

Редактор контингентов позволяет создавать контингенты людей с произвольной зависимостью скорости движения людей от плотности потока. Для каждого человека можно определить его высоту, площадь проекции, цветовое обозначение и характер движения по элементам топологии.

Существует возможность определить основной тип зависимости, который будет использоваться при моделировании движения людей.

Выходные данные

Fenix+ 3 генерирует большое количество выходных данных, которые можно использовать как для анализа результатов моделирования, так и для подготовки результирующих документов по расчету.

Отображение полей опасных факторов пожара

Результаты моделирования пожара можно отобразить непосредственно в интерфейсе программы, оценить значения ОФП, а также наложить данные об эвакуирующихся людях.

Траекторий движения людей

С помощью отображения траекторий людей можно визуально оценить на сколько схема эвакуации соответствует нормативным требованиям заложенным в СП.1. Кроме того, данный инструмент помогает в поиске ошибок.

Карты плотности людского потока

С помощью карт плотности людского потока можно моментально оценить наиболее проблемные и узкие места в здании с точки зрения эвакуации людей.

Данные в tsv формате

Результаты моделирования каждого сценария сохраняются в отдельные текстовые файлы, которые могут быть открыты в другой программе (например, MS Excel) для получения дополнительной информации.

Отчет

Функционал создания отчета имеет достаточно продвинутые настройки, которые позволяют гибко настраивать содержимое отчета. Графики, изображения полей ОФП, траектории движения людей, структура отчета и многие другие функции позволяют создать подробный отчет, который удовлетворит большинству требований экспертных организаций.

Пример отчета

Пример отчета для производственного объекта: Пример 1

И пример отчета для общественных зданий: Пример 2