本教程将演示如何使用 PyroSim 中的场景(Scenarios)功能。旨在教授使用 PyroSim 提供的工具进行火灾设计场景建模工作流的基础知识。在本教程结束时,您应该理解场景的工作原理,以及如何执行单个模型中定义的所有场景的模拟。
准备工作
- 完成 PyroSim 基础系列的其他教程。
- 下载并解压本教程的完整文件:火灾设计场景。
- 查阅新版本 PyroSim 用户手册以在本教程中参考。
理解场景功能
创建场景是 PyroSim 中一项强大的功能,旨在改善用户工作流。场景允许使用单一几何模型来创建和运行具有不同火灾和对象配置的多个不同模拟。例如,在按照 NFPA 101 第 5.5 节[1]设计火灾场景时,可能需要多达 8 个不同的场景才能满足合规要求。场景功能减少了建模和模拟这些不同场景所需的时间和精力。它还可以减少存储大型项目所需的硬盘空间,减少需要管理/更新的 PyroSim 文件数量,并更容易批量运行模拟。
创建场景
首先,打开本教程顶部链接的 fire_design_scenarios.psm 模型。要打开编辑场景对话框,请点击主工具栏上的编辑场景
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图标。

对话框左侧的树状视图显示了此模型中定义的所有场景。默认情况下,只有一个场景被定义,初次打开对话框时会自动选中该场景。对话框右侧顶部列出了所选场景的场景 ID,下方是所选场景的描述。描述是一个可编辑的文本字段,可用于管理和记录每个场景的具体备注。
在描述字段下方是已禁用对象文本框。此文本框将列出所选场景中已禁用的所有对象。此文本框将在本教程后续部分详细讨论。
要创建新场景,只需在编辑场景对话框中点击新建按钮。
- 在编辑场景对话框中点击新建。
- 在新建场景对话框中,将场景名称编辑为 “Ground Floor”。
- 在基于下拉菜单中,选择 “Default”。
注意:”基于”下拉菜单根据另一个场景的配置设置新场景的初始配置。创建”基于”场景的新副本,并将名称更改为提供的名称。
- 点击确定。
以上步骤将在编辑场景对话框树中创建 “Ground Floor” 场景。重复步骤 1-4,这次将新场景名称编辑为 “Second Floor”。创建完两个新场景后,选择 “Default” 场景,点击删除。现在树中应只剩 “Ground Floor” 和 “Second Floor” 两个场景。

激活场景并添加描述
保持编辑场景对话框打开,选择 “Ground Floor” 场景,然后点击激活。在 PyroSim 菜单栏中,活跃场景下拉菜单(位于编辑场景图标旁边)中显示的场景已切换为 “Ground Floor”。场景下拉菜单可用于在不打开编辑场景对话框的情况下选择活跃场景。

在 “Ground Floor” 场景的描述字段中,输入以下描述,然后点击应用保存更改:
此场景为底层走廊火灾,无消防灭火系统。
同样,在 “Second Floor” 场景的描述字段中,输入以下描述,然后点击应用保存更改:
此场景为二层房间火灾,配有简易消防灭火系统。
定义场景——禁用对象
现在新场景已创建,是时候开始定义它们了。定义场景的主要方式是通过选择性禁用对象。以下步骤将演示如何禁用对象以及如何在不同场景之间切换。
- 在 “Ground Floor” 场景处于活跃状态时,在楼层视图下拉菜单中选择 “2nd”。这将为场景功能的呈现提供清晰的视觉体验。
- 在导航树或三维窗口中,右键点击标有Burner Vent – 2nd的通风口。
- 在弹出的菜单中,点击禁用对象。注意通风口如何从三维窗口中消失并在导航树中被划掉。
- 对标有 Thermocouple – 2nd、SD – 2nd 和 Sprinkler – 2nd 的设备重复步骤 2-3。
提示:可以使用 CTRL 键同时选择多个对象,然后一次性禁用。
二层对象被禁用后,”Ground Floor” 场景现在与 “Second Floor” 场景不同。在活跃场景下拉菜单中,在两个场景之间切换。二层对象在 “Second Floor” 场景中仍然活跃且可见,但在 “Ground Floor” 场景中则不可见。
要完成两个场景的定义,切换到 “Second Floor” 场景,并禁用Burner Vent – Ground、SD – Ground和Thermocouple – Ground对象。
在场景中修改对象属性
目前,场景仅显式跟踪对象的启用和禁用。要在场景中修改对象参数,必须复制对象,修改副本中的参数,并在该场景中禁用原始对象。下面将通过调整 “Second Floor” 场景中火灾的热释放率来演示此过程。
- 在 “Second Floor” 场景处于活跃状态时,右键点击Burner Vent – 2nd。
- 点击移动。
- 在移动对话框中,选择复制模式,然后点击确定。这将复制通风口并创建Burner Vent – 2nd01。
- 将Burner Vent – 2nd01重命名为Burner Vent 2000 – 2nd。
- 在导航树中双击标有 “Fire” 的表面以打开编辑表面对话框。注意当前的 HRRPUA 值。
- 点击新建创建新表面。
- 将新表面名称编辑为 “Fire – 2000″,并使用 “Fire” 表面作为模板表面。
- 在新表面的热释放标签页中,将 HRRPUA 设置为新值,然后点击确定。
- 双击Burner 2000 – 2nd通风口,将表面设置为新的 “Fire – 2000” 表面,然后点击确定。注意此通风口的面积及其对应的新热释放率。
- 右键点击Burner Vent – 2nd通风口,点击禁用对象。
- 切换到 “Ground Floor” 场景。
- 右键点击Burner Vent 2000 – 2nd通风口,点击禁用对象。

“Second Floor” 场景现在具有新的火灾热释放率。此过程可以复制到任意数量的其他对象属性,不仅受限于 HRRPUA 或通风口。
导出并运行场景
现在两个场景已创建并定义完毕,是时候运行它们了。场景可以像其他模型一样单独运行,只需在活跃场景下拉菜单中切换场景,然后以串行、并行或集群模式运行即可。但这样单独运行在处理大量场景或运行大型模拟时可能很耗时。单独运行还会每次都覆盖同一个结果文件。这是预览单个场景结果的好方法,但不适用于运行模拟。
相反,请使用导出场景功能来按顺序运行所有场景。
导出场景批处理脚本:
- 点击菜单栏中的文件按钮。
- 将鼠标光标悬停在导出按钮上,然后在弹出菜单中点击导出场景。
- 在保存对话框中,选择保存模型和导出的批处理脚本的位置,然后点击确定。
- 模型和脚本保存后(可能需要一分钟),将打开一个新的 Windows 资源管理器窗口,其中包含
run_scenarios-fire_design_scenarios.bat文件。
此批处理脚本将运行 PyroSim 刚刚生成并保存的所有场景。各个 FDS 文件和其他配置文件位于与批处理文件同一目录下的文件夹中。
理解批处理脚本
在记事本中打开批处理脚本,可以看到脚本首先设置了一些 FDS 和 MPI 的环境变量,并打印一些输出到 shell 窗口。其余代码处理每个场景的运行:脚本将工作目录移动到各个场景文件夹中,运行每个场景,然后返回项目根目录。可以修改此脚本中的变量以缩短模拟时间。
@SETLOCAL @ECHO off @ECHO [%~n0] Beginning at %time% SET PATH= SET PATH=%PATH%;C:\Program Files\PyroSim 2024\fds SET PATH=%PATH%;C:\Program Files\PyroSim 2024\fds\mpi SET PATH=%PATH%;C:\WINDOWS SET PATH=%PATH%;C:\WINDOWS\system32 SET I_MPI_WAIT_MODE=1 SET OMP_NUM_THREADS=1 SET OMP_STACKSIZE=16M ECHO [%~n0] Scenario "Ground Floor" beginning at %time% PUSHD fire_design_scenarios-Ground_Floor runfds.exe mpiexec.exe -n 1 -localonly "C:\Program Files\PyroSim 2024\fds\fds.exe" fire_design_scenarios-Groud_Floor.fds POPD ECHO [%~n0] Scenario "Second Floor" beginning at %time% PUSHD fire_design_scenarios-Second_Floor runfds.exe mpiexec.exe -n 1 -localonly "C:\Program Files\PyroSim 2024\fds\fds.exe" fire_design_scenarios-Second_Floor.fds POPD ECHO [%~n0] Completed at %time% pause
默认情况下,批处理文件配置为使用与 PyroSim 的”并行运行”命令基本相同的配置按顺序运行每个模拟。它使用 runfds.exe 程序,这是 PyroSim 附带的一个便捷应用程序,以”低于正常”的系统优先级启动 fds.exe——这是一个针对在模拟运行时继续使用 PC 的用户的生活质量功能,对于无人值守运行几乎没有性能影响。
运行批处理脚本
在 Windows 资源管理器中双击批处理脚本,或通过命令行运行它。这将打开一个新的命令提示符窗口并开始模拟。模拟完成后,通过在 PyroSim 创建的各个场景目录中打开 *.smv 文件来查看三维结果。
总结
您现在应该熟悉了如何创建场景、在场景之间禁用对象和编辑属性,以及运行模型中的所有场景。
恭喜您完成了整个 PyroSim 基础教程系列!我们希望您在本系列中学到了很多,但在真正精通这一领域之前还有很多需要学习。您可以在 PyroSim 教程页面上找到更多有用的教程。
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