基于VRP的大樓消防安全系統

班博　蒲鑫　王之堯

摘要：本文通過VRP平臺模擬大樓消防的安全系統，對近年來，隨著社會經濟的快速發展，如何通過預防火災減少而保障人民的生命安全。為了加強高層建筑的消防管理，預防和減少火災危害，保障國家經濟建設，各級政府對高層消防建筑逐漸重視，并提出對策，加強高層建筑消防火災防控工作，使得高層消防建筑安全設計逐步完善。

關鍵詞：大樓消防;VRP技術;消防安全

一、緒論

隨著城市經濟的快速發展，八九十年代的平房逐漸被新時代的高樓大廈所代替，替代小高樓平房隨之而來的問題就是高層建筑的消防安全問題。火災無情，每年都有數以百計的人被熊熊大火掩蓋。但隨著消防安全知識的普及，人們的消防安全意識逐漸提高，消防安全技術的逐漸先進，高層消防建筑安全不再成為人民心中的隱患。盡管如此，消防安全并沒有從根本上解決問題，每年依然會有無辜的生命逝去，為此，從高層消防建筑防控問題釜底抽薪則成為改善高層消防安全的核心問題。

二、大樓消防安全的現狀

大樓主要包括居民建筑樓、公共娛樂場所，以及各種辦公寫字樓。人員密集的地方就會存在安全隱患問題，但人們在這種放松的環境中很容易對危險放松警惕，其中對火災的防控能力和反應能力就會大大降低。

（一）大樓裝修不合理性

人們的消防安全意識隨著消防安全知識的普及逐漸提高，但是在對大樓裝修材料的選擇上，人們卻沒有將安全意識銘記于心，紕漏百出，往往為了美觀和盈利的目的，在裝修時偷工減料沒有按照國家硬式要求將公共場所規范建設，大多選擇質量不過關的材料。不僅如此，裝修中的電氣設備更是重中之重，一旦發生火災或者電路老化電線燒毀等問題引起的火災，后果將會是難以設想的。而商家們往往為了小本小利，選擇廉價沒有安全保障的品牌進行裝修，為大樓的埋下了安全隱患的種子。除此之外，木質、絲質等各種易燃材料都是最后引發火災的罪魁禍首。

（二）大樓應急消防設計不合理性

根據國家對公共場所的消防防控要求，在店面裝修時，商家需要留出應急避難逃生通道，但是有些商家為了節省更大的空間去改造店面，欺上瞞下將應急避難逃生通道位置設計偏僻且狹隘，從而導致了事故發生時處于公共場所娛樂辦公的人們沒有正確的引導逃生方向，喪失了最佳逃生機會。不僅如此，大樓公共場所通常缺少火災鳴警裝置，使得人們在事故發生時后知后覺，最后被掩埋在大火之下。同樣，大樓公共場所的排煙裝置常常會因為商家的不夠重視而被忽略，從而導致火災來臨時人們在沒有及時逃出去的時候，因為一氧化碳的積累而通過呼吸道吸入大量的濃煙，最后中毒或窒息。

三、大樓建筑消防安全技術應用

（一）防火墻

防火墻是由不燃燒體構成的，是每棟高層建筑必不可少的防火設施。而國家消防局對高層建筑防火墻的要求是耐火極限不低于3小時，防火墻的主要作用是減少或避免建筑、結構、設備遭受熱輻射危害和火勢蔓延，并有效阻止火勢和煙氣向其他區域蔓延，從而在火災發生的時候給人們充足的逃生時間。建筑防火墻主要設置為豎向分隔體或直接設置在建筑物基礎上或鋼筋混凝土框架上具有耐火性的墻。防火墻通常有內防火墻、外防火墻和室外獨立墻幾種類型。

（二）防火簾

防火簾主要用于需要進行防火分隔的墻體，特別是防火墻，防火墻上因生產、使用等需要開設較大開口而又無法設置防火門時的防火分隔，日常安裝在封閉的疏散電梯門口和橫向通向走道。防火卷簾門需要在一定時間內，能夠自動感應火勢下降隔絕濃煙，從根源上阻斷火勢，主要由簾板、卷軸、電動機、導軌、支架、防護罩和控制機構等組成。防火簾的類型有鋼制、無機纖維和防火卷簾門幾種類型。

（三）消防排煙系統

高層建筑的消防排煙系統應該具有很高的靈敏性，從而在火災發生時給人們減少濃煙的吸入。當火災發生一定時間后，一旦排煙系統的傳感器感應到煙霧的出現，就會自動利用中央空調快速吸收煙霧，牽一發而動全身，該層樓的整個排煙系統都會被啟動，從而快速降低空氣中危害人們生命健康的有害物質的濃度。消防排煙系統通過專用的管道將煙氣快速吸收和排出，極大降低逃生逃生人員因為吸入過度有毒煙氣燒壞呼吸道造成窒息的可能。通常排煙系統會和中央空調相結合，在中央空調上安裝防火閥，當溫度過高時是排煙系統和中央空調會自動關閉，防止熱分子的加劇運動，使有害分子擴散到各個角落。如圖1。

（四）火災自動噴淋系統

消防火災噴淋系統是一種消防滅火裝置，是一種固定消防設施，它具有價格低廉、滅火效率高的特點。根據功能不同可以分為人工控制和自動控制兩種形式。自動噴淋滅火系統具有自動噴水、自動報警和初期火災降溫等優點，并且可以和其他消防設施同步聯動工作，因此能有效控制、撲滅初期火災。現已廣泛應用于建筑消防中。系統安裝報警系統，可以在火災發生時發出警報，自動控制的消防噴淋系統可以噴淋并和其他消防設施聯動工作，因此能有效地控制、撲滅初期火勢。如圖2。

四、大樓消防安全系統

（一）基于VRP的消防安全系統構建

基于現階段社會中存在的大樓消防安全，為了更好地保障人民的利益和生命安全，我們基于VRP軟件對大樓中的消防防控系統進行了研究開發。前期對大樓的地勢分析，拍照取景以及建筑物各方位采集照片，根據平面圖利用3ds Max進行了對大樓的規模設計建立了初期簡模，并制作剛體動畫，保證每個建模的建筑物和地形都有圖片可以觀察細節。并對建模中所用到的材質進行了分析，利用Photoshop軟件對建模圖進行了貼圖，展開UV，對簡模中的場景進行合理合并和燈光設計以及光影紋理設計。最后導入VRP三維圖形引擎，進行交互功能開發，將簡模中的材質調整為玻璃或者金屬，加入天空盒和太陽光暈使得場景具有真實性，其次打開相機，設計UI界面，設計畫中畫，錄制各個相機分鏡頭動畫，通過調試粒子動畫來達到煙霧粒子擴散效果，從而制作字母時間軸動畫，進而創建整體過程演示時間軸。最后在時間軸上插入腳本，按照時間發生的過程，插入腳本實現各個階段的動畫，最后壓縮貼圖，打包發布。

（二）化虛為實，火災仿真逃生

此消防防控安全系統在基于VRP軟件上研發，真實的模擬出了大樓消防安全系統的布局與構造。以地下車庫發生火災為例，當火災來臨時，煙霧開始蔓延，防火簾就會自動下降，從根源上隔斷火勢的蔓延，控溫裝置檢測到溫度升高，則會自動啟動火災鳴警裝置，大火持續一段時間后，煙感器檢測到有煙，就會啟動自動噴淋系統以及排煙送風系統，濃煙則會被排出，該防控安全系統則會通過煙量檢測，使得系統檢測到一定的指標后自動報警，并通過火災鳴警裝置為逃生的人們提供正確的逃生路線。

（三）大樓消防安全系統分析

本項目是在研究和開發高層與大型公共場所用的計算機三維建筑模型快速生成系統上發展的，其建模技術和軟件可以作為消防部門進行火災演練的工具，該系統不僅操作簡便，而且快速高效，即實現可視化。在短時間內就可以快速生成建筑物三維場景及相關的消防知識，不僅為消防員到達火場的撲救贏得了充分的時間，也從不同角度、不同時間使得人民的生命安全得到最大的保障。

五、結語

高層建筑的普及使得消防安全知識的普及率在逐步提高，人們的消防意識正在提高。但在一些公共場合以及娛樂場所，人們往往會因為放松警惕而疏忽了危險的來臨，從而喪失了生命。大樓消防防控安全系統應運而生，為人們的生活安全帶來了一定的保障，將火災萌芽遏制在搖籃中，及時消除火災隱患，消除不安全因素，以人民的生命安全為目的。如此，行之有效的消防防控安全系統和消防政策是最為有效消除消防安全問題的措施。

參考文獻：

[1]游越.高層建筑中消防安全技術研究[J].建筑技術開發，2020，09（18）：136137.

[2]趙明超.消防監督檢查的現狀分析與對策研究[J].消防管理，84.

[3]李佳.公共場所的消防防火策略探討[J].防火技術，41.

[4]劉瀛.高層建筑消防安全隱患及火災防控思考[J].方法創新，2020（27）：138139.

[5]徐培甡.高層建筑消防安全管理現狀以及對策[J].綜合論述，2020，08：199200.

[6]黃克.高層建筑消防安全技術與案例分析[J].智能安防，2020，08：8788.

[7]趙越.3ds Max在虛擬現實系統建模過程中的應用[J].電子元器件與信息技術，2018，2（6）：108110+122.

[8]張一玫.虛擬現實中3Dsmax建模技術的應用研究[A].數字技術與應用，2020，05，30（5）：4850.

[9]晏風.火災高危單位消防安全評估關鍵技術研究[A].安全，2020，06（6）：1521.

[10]田沖.高層住宅小區消防救災安全技術分析[J].探討交流，8788.

作者簡介：班博（2001—），女，漢族，寧夏中衛人，本科，研究方向：VRP虛擬平臺的搭建與應用。