模型建立軟體 PyroSim

PyroSim 是一個互動式模型建立軟體作為火災動力學計算軟體

（FDS）之前處理軟體。此套件模軟體提供即時的回饋並確保輸入 FDS 之文件格式正確。建模時可以任意切換公制單位模式或英制單位 模式。PyroSim 提供二維和三維模型建立功能，並可使用旋轉、複製、

移動等等功能簡化空間建立之程序。

現代建築外觀的多樣化及量體的大型化增加了分析者建立模型之難 度，為了能有效提高分析者運用 FDS 之效率，使用可視化之建模軟 體創建空間之模型並設定空間之邊界條件，除了可降低建模之困難度，

亦可減少分析者在空間建立及邊界條件設定發生錯誤之可能，或是在 第一時間即可進行修正。

以下介紹建模之步驟順序 1. 網格劃分(Meshes)

透過 Meshes 可將所建之模型劃分網格，就網格大小可分為單一 網格(Uniform Meshes)及非單一網格(Nonuniform Meshes)，在較為龐 大之模型內使用單一網格易造成網格數過多導致運算時間過長或是 無法分析之情形，當網格數目過多但放大網格大小又會導致計算結果 誤差過大之情況下，建議使用非單一網格，將模型切割為多個空間，

在各空間以不同大小之網格進行劃分，一般以火源附近區域使用最小 之網格，而向外區域則可略為放大。

2. 建立幾何外觀(Obstruction)

在 PyroSim 繪圖的介面中，可透過直接建立 3D 模型或是透過 2D 分別繪製各樓層空間幾何，在 2D 的建構模式中，可匯入建築平面圖

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做為考，可支援之檔案格式如 bmp, dxf, gif, jpg, png, tga, 及 tif，複雜 之建築空間以 2D 方式進行較為快速。

3. 表面性質設定(Surface)

此步驟用於定義固體(solid)以及通風口(vent)之性質，在此，固體 表面可定義熱傳導、或是燃燒性質；通風口則可定義風速或溫度等性 質。

4. 消防排煙設備設置(Devices)

建模過程中可依建築設計建立撒水設備、火警探測器以及機械排 煙設備，前兩項均屬設備(device)之設定，而機械排煙設備則以通風 口(vent)進行設定，其中火警探測器目前具有連動其他設備之功能，

此功能亦大為提升模擬之真實度。

5. 量測點設置(Devices)

運用 FDS 計算之前，分析者須先由建築模型判斷模擬空間內何 處具有重要之分析結果，如 CO、溫度、能見度、熱輻射及速度場等，

由事前之規劃，模型建立時即進行量測點設置，量測點對於不同之量 測對象可分氣體及固體之量測點(gas phase and solid phase device)，在 量測點設置處可獲得對應時間之量化數據。

6. 初始條件設定

模型空間內之初始環境條件亦可在 PyroSim 平台設定，初始條件 一般以設定環境溫度為主。

7. 邊界條件設定

模型之邊界條件設定即為重要，在建築空間開口部以及外氣是否 有速度場之存在均應詳細考慮以進行設定，對於與外氣連通或是自然 風影響均可透過通風口(vent)進行設定。

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8. 計算條件設定(Simulation parameter)

在此設定模型運用 FDS 計算之時間及求解方法，運算時間以秒 為單位，而求解方法可選擇 Large Dddy(LDS)或是 Direct

Numerical(DNS)，此兩方法之不同處於可參閱前一節。

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定義問題

蒐集資料

建立輸入資料檔

開始模擬

利用Smokeview將模擬 結果可視化

檢視模擬結果

結果驗證與分析

撰寫分析報告

重新檢討

圖 3.1 FDS 分析執行計畫流程圖

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圖 3.2 FDS 與 Smokeview 之組織架構與工作流程圖

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