Przejdź do treści

Poligon: Symulacja dymu i powietrza w czasie rzeczywistym

Nasz program do szkoleń i szybkiego porównywania wariantów wentylacji pożarowej. Liczy w przeglądarce, bez instalacji.

Rysunek z Poligonu: przekrój budynku z klatką schodową 100 s od zapłonu, dym z pożaru lokalu na 3. piętrze wypełnia korytarz i klatkę
ScenariuszK1, klatka schodowa z klapą dymową Chwila100 s od zapłonu, pożar lokalu na 3. piętrze Rysunekobraz z programu, dym z pola obliczeń

Model zbudowany od początku pod pożar

Symulacje przepływu w czasie rzeczywistym znamy z wentylacji bytowej: pokazują, jak powietrze rozchodzi się po pomieszczeniu. Poligon powstał do innego zadania. Liczy wypór gorących gazów, ciepło pożaru, dym i widzialność, a ruch dymu wynika wprost z równań, nie z zaprogramowanej animacji.

Według naszej wiedzy to pierwszy taki program przeznaczony do wentylacji pożarowej. Efekt kominowy, ciąg odwrócony latem, dławienie wyciągu bez powietrza uzupełniającego czy przelewanie się dymu pod kurtyną widać na ekranie tak, jak powstają w budynku.

Fizyka pożaru
Równania ruchu powietrza z wyporem termicznym, przenoszenie ciepła i dymu. Sadzę i widzialność program liczy tak jak FDS, z ciepła wydzielonego przez pożar.
Przekrój i rzut
Klatka schodowa i garaż w przekroju pionowym. Garaż i hala w rzucie, z warstwą dymu pod stropem liczoną w czasie.
Czas rzeczywisty
Na karcie graficznej do 250 tysięcy komórek siatki, krok czasu od jednej do pięciu setnych sekundy. Wynik widać od razu.
Bez instalacji
Działa w przeglądarce. Liczy na karcie graficznej, a na komputerze bez niej na procesorze.

Poligon w działaniu

Zrzuty z programu w trakcie obliczeń. Kliknij, żeby otworzyć pełny rozmiar.

Poligon, scenariusz K1: przekrój budynku, dym z pożaru lokalu na 3. piętrze wypełnia korytarz i klatkę schodową
K1, klatka schodowa z klapą dymową, krok „Klatka zadymiona”. Dym z pożaru lokalu na 3. piętrze wypełnia klatkę.
Poligon, scenariusz K1: klapa dymowa otwarta, drzwi na parterze otwarte, strzałki przepływu z dołu klatki do klapy w dachu, klatka oczyszczona z dymu
Ten sam budynek po otwarciu klapy i drzwi na parterze. Napływ dołem wypycha dym przez klapę w dachu.
Poligon, scenariusz K2 w motywie ciemnym: przekrój klatki schodowej z napowietrzaniem, różnice ciśnień na drzwiach każdej kondygnacji, prędkość w otwartych drzwiach piętra pożaru i siła otwarcia drzwi
K2, nadciśnienie w klatce. Różnica ciśnień na drzwiach każdej kondygnacji, prędkość w otwartych drzwiach piętra pożaru i siła otwarcia drzwi.
Poligon, scenariusz G4: przekrój garażu wysokości 3,8 m z kanałem wyciągowym pod stropem i nawiewem przy posadzce, warstwa dymu nad sylwetką człowieka o wzroście 1,80 m
G4, garaż wysokości 3,8 m z kanałem oddymiającym. Program od razu ocenia wysokość wolną od dymu (tu 3,6 m) i temperaturę warstwy (135 °C).
Poligon, scenariusz G3: przekrój przez granicę stref dymowych garażu, dym w strefie pożaru, kurtyna dymowa i czysta strefa sąsiednia
G3, kurtyna dymowa. Wyciąg w strefie pożaru trzyma dym przed kurtyną, strefa sąsiednia zostaje czysta.
Poligon, scenariusz G1: rzut garażu 96 na 48 metrów, mapa widzialności od niebieskiej (dym) do czerwonej (czyste powietrze), wentylatory strumieniowe i wyciąg
G1, garaż z wentylacją strumieniową w rzucie. Widzialność w barwach FDS: od 0 m (niebieski) do 30 m (czerwony).

Gotowe lekcje i własne modele

Każda lekcja prowadzi krok po kroku przez typowy układ. W każdej chwili można zejść ze ścieżki i zmienić drzwi, wentylatory, pożar albo dorysować przegrodę.

Klatki schodowe

  • K1

    Klapa dymowa

    Oddymianie grawitacyjne, kompensacja, efekt kominowy zimą i latem, ciąg odwrócony.

  • K2

    Nadciśnienie

    Napowietrzanie z upustem, różnica ciśnień, siła otwarcia drzwi, prędkość w otwartych drzwiach.

  • A/B

    Dwie klatki obok siebie

    Dwa warianty liczone jednocześnie, np. klapa obok nawiewu mechanicznego.

Garaże

  • G1

    Wentylacja strumieniowa

    Rzut 96 × 48 m: wyciąg, nawiew, wentylatory strumieniowe, zwarcie kompensacji.

  • G2

    Oddymianie przez wjazd

    Garaż do 1500 m²: kiedy wjazd naprawdę pozwala ratownikom usunąć dym.

  • G3

    Kurtyna dymowa

    Granica stref dymowych, płytka kurtyna, cofanie się dymu przy małym wyciągu.

  • G4

    Kanał oddymiający

    Przekrój z kanałem i nawiewem wyporowym, wysokość wolna od dymu.

Własny model

  • E1

    Edytor modeli

    Rzut z pliku DXF, ściany ukośne, wyciągi, nawiewy, strumieniowe, kurtyny i pożar. Warianty zapisane jako projekty.

Do czego go używamy

Szkolenia
Prowadzący otwiera drzwi, włącza wentylatory albo przestawia pożar, a sala od razu widzi skutek. Tryb prezentera powiększa rysunek do rzutnika.
Uzgodnienia i rozmowy z projektantem
Działanie wentylacji pożarowej pokazane na żywo zamiast opisane słowami. Stąd wziął się pomysł na program.
Prototypowanie wentylacji
Kilka wariantów układu w kilka minut, zanim najlepszy trafi do pełnej symulacji CFD.
Okładka podręcznika technicznego Poligonu: znak programu i przekrój klatki schodowej z dymem

Podręcznik techniczny

Pełny opis programu w układzie podręczników programów obliczeniowych: równania, modele urządzeń, metody numeryczne, weryfikacja i walidacja, scenariusze lekcji oraz stałe. Autor: mgr inż. Damian Kubera, rzeczoznawca ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych.

  1. 1.Wprowadzenie
  2. 2.Model matematyczny
  3. 3.Modele elementów i urządzeń
  4. 4.Metody numeryczne
  5. 5.Pomiary
  6. 6.Weryfikacja i walidacja
  7. 7.Prototypowanie wentylacji pożarowej
  8. 8.Scenariusze szkoleniowe
  9. 9.Przepisy, normy i literatura
  10. A.Stałe i nastawy domyślne
Pobierz PDF 83 strony, 6,3 MB

FAQ

Pytania o Poligon

Co to jest Poligon?

Poligon to program F&K Consulting Engineers do symulacji numerycznej dymu i powietrza w budynkach w czasie rzeczywistym. Liczy pożar w klatkach schodowych i garażach w przekroju albo w rzucie, a wynik widać od razu na ekranie. Działa w przeglądarce pod adresem firecalc.web.app/poligon.

Czy Poligon to program CFD?

Tak, w tym sensie, że numerycznie rozwiązuje równania przepływu, czyli należy do obliczeniowej mechaniki płynów (CFD). Liczy jednak w dwóch wymiarach i w czasie rzeczywistym, dlatego służy do szkoleń i porównywania wariantów. Nie zastępuje trójwymiarowej symulacji CFD pożaru, na przykład w FDS.

Czym Poligon różni się od FDS?

FDS liczy pożar w trzech wymiarach, a symulacja budynku trwa godziny. Poligon liczy przekrój albo rzut w ułamku tego czasu, więc można zmieniać drzwi, wentylatory i pożar w trakcie obliczeń. Sadzę i widzialność liczy tak jak FDS, a widzialność w rzucie porównano z 16 symulacjami FDS garaży z 14 projektów.

Czy trzeba coś instalować?

Nie. Poligon działa w przeglądarce. Na komputerze z kartą graficzną obsługującą WebGPU liczy na karcie, a bez niej na procesorze.

Dla kogo jest Poligon?

Dla projektantów wentylacji pożarowej, rzeczoznawców ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych, strażaków i prowadzących szkolenia. Pozwala zobaczyć efekt kominowy, cofanie się dymu pod prąd powietrza czy zwarcie kompensacji z wyciągiem, zanim spotka się je na obiekcie.

Gdzie jest opis modelu?

W podręczniku technicznym do pobrania na tej stronie (PDF, 83 strony). Opisuje równania, modele urządzeń, metody numeryczne, weryfikację i walidację, scenariusze oraz stałe programu.

Pytania o Poligon albo pokaz na szkoleniu?

Napisz, jaki układ wentylacji chcesz zobaczyć w działaniu.