СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ PYROSIM И FENIX+3 ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА В АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЯХ

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 6 (99) Том 1. ИЮНЬ 2026 г.

________________________________________________________________________________

УДК 69+614.84:004 Калмыкова О.А., Горбунова О.В., Кабайлов Д.Д.

Калмыкова О.А.

магистрант направление «Информационные системы и технологии

(Программирование и технологии информационного моделирования в строительстве)»

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

(г. Санкт-Петербург, Россия)

Горбунова О.В.

кандидат биологических наук, доцент

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

(г. Санкт-Петербург, Россия)

Кабайлов Д.Д.

старший преподаватель

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

(г. Санкт-Петербург, Россия)

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ

PYROSIM И FENIX+3 ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ

ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА

В АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЯХ

____________________ 2299 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 6 (99) Том 1. ИЮНЬ 2026 г.

________________________________________________________________________________

Аннотация: статья посвящена сравнительному анализу результатов моделирования динамики опасных факторов пожара с использованием программных продуктов PyroSim и Fenix+3. Рассматриваются методологические основы полевого метода расчёта и специфика создания комплексных математических моделей эвакуации людей согласно Методике № 1140 МЧС, включая анализ рассредоточенности выходов и плотности потоков М0-М4. На базе экспериментального расчётного сценария административного здания проанализированы расхождения в точности вычисления температурного поля, параметров задымлённости и времени блокирования путей эвакуации. Обосновываются критерии выбора программного обеспечения в зависимости от требований к точности и степени автоматизации нормативных процедур.

Ключевые слова: программа PyroSim, программа Fenix+3, моделирование пожара, опасный фактор пожара, полевая модель, пожарный риск, эвакуация людей, методика МЧС, формат IFC4.

Введение.

Проектирование зданий со сложными архитектурными решениями требуют высокоточного прогнозирования опасных факторов пожара (ОФП) [8].

К таким факторам Приказ МЧС № 1140 от 14.11.2022 [3] и методика пожарного риска относят: повышенную температуру, тепловой поток, потерю видимости, пониженное содержание кислорода [1].

Классические математические модели имеют ограничения при описании сложной аэродинамики таких пространств. Поэтому распространение получает полевой (дифференциальный) метод, основанный на численном решении уравнений гидрогазодинамики (CFD — Computational Fluid Dynamics) [8]. Для полноценного аудита цифровых моделей на соответствие СП 2.13130.2020 [9] специалистам необходимо не просто дорабатывать шаблоны, а создавать собственные комплексные математические модели. На отечественном рынке распространение получили два продукта: PyroSim (оболочка к движку FDS) [4] и российский комплекс Fenix+3 [6]. Данная работа призвана восполнить пробел в структурированном сравнении данных систем с точки зрения практикующего расчётчика.

____________________ 2300 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 6 (99) Том 1. ИЮНЬ 2026 г.

________________________________________________________________________________

Теоретические основы полевого метода расчёта.

FDS, лежащий в основе PyroSim, использует метод крупных вихрей (LES

— Large Eddy Simulation) [4]. Подход предполагает явное разрешение крупных вихревых структур.

Физические процессы включают турбулентный перенос тепла и массы, реакции горения. Открытый код FDS позволяет верифицировать его алгоритмы

[7].

Fenix+3 также использует CFD-подход, однако с рядом упрощений, ориентированных на повышение скорости расчёта и удобство применения в рамках российских процедур [5]. Комплекс включает встроенный препроцессор, автоматически генерирующий расчётную сетку на основе геометрии.

Сравнительный обзор программного обеспечения.

PyroSim: исследовательская гибкость и вычислительная мощность.

PyroSim предоставляет пользователю доступ к полному математическому аппарату FDS [4]. Инженер получает возможность тонкой настройки параметров горения. Интерфейс Smokeview обеспечивает средства визуализации результатов, что позволяет проанализировать аэродинамику. Отдельно стоит отметить важность настройки метаданных при экспорте моделей в международных форматах, таких как IFC4.

Правильная конфигурация метаданных IDS позволяет корректно передавать геометрию в PyroSim, однако процесс требует квалификации.

Создание корректной расчётной модели в PyroSim занимает от 8 до 16 рабочих часов.

____________________ 2301 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 6 (99) Том 1. ИЮНЬ 2026 г.

________________________________________________________________________________

Fenix+3: нормативная ориентация и автоматизация процессов.

Fenix+3 изначально спроектирован в строгом соответствии с российской нормативной базой [3]. Ключевым преимуществом является модуль математического моделирования эвакуации людей [6]. Fenix+3 позволяет реализовать аудит цифровой модели и автоматическую проверку путей эвакуации согласно Методике МЧС [3], точно моделируя движение групп мобильности (от М0 до М4). Инженер имеет возможность рассчитывать критически важные показатели, такие как плотность людского потока и рассредоточенность выходов [3]. Время подготовки модели в Fenix+3 составляет

4–6 рабочих часов — вдвое меньше, чем в PyroSim.

Методология и анализ результатов.

Для сравнительного эксперимента была выбрана расчётная сцена административного здания площадью 200 м². В качестве расчётного очага пожара принят горящий письменный стол. Расчётное время — 420 секунд.

Сравнение основных характеристик приведено в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение программных комплексов PyroSim и Fenix+3.

Критерий сравнения PyroSim (FDS) Fenix+3

Подход к моделированию         LES     (Метод       крупных   CFD-модель,
турбулентности                 вихрей)     с        высокой   оптимизированная
детализацией                   под задачи МЧС

Моделирование эвакуации и      Требует сторонних модулей      Встроено,          полная
расчет плотности потока        (Pathfinder)                   поддержка Методики
№1140 (группы М0-М4)

Точность           расчета     Принимается за эталон          Отклонение ~8%
температуры (расхождение)      (детальная стратификация)      в установившемся режиме

Время подготовки модели 8–16 рабочих часов 4–6 рабочих часов

(средний объект)

____________________ 2302 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 6 (99) Том 1. ИЮНЬ 2026 г.

________________________________________________________________________________

Анализ результатов позволяет выделить следующее. Температурное поле: PyroSim демонстрирует детальную стратификацию по высоте. Среднее расхождение в значениях температуры на критической высоте составило 8%.

Параметры задымления и прогноз времени потери видимости в обеих программах показали хорошую сходимость — расхождение не превысило 12–

15% [7]. Время блокирования путей эвакуации совпало в пределах 7%, что свидетельствует о сопоставимой надёжности инструментов.

Заключение.

Выбор инструмента должен определяться сложностью объекта и целями расчёта. Создание комплексной математической модели пожара в PyroSim оправдано при проектировании уникальных зданий, где аэродинамика требует точного физического описания [8]. Fenix+3 представляет собой эффективный прикладной инструмент для экспертизы риска, особенно в части расчёта параметров эвакуации (таких как рассредоточенность и плотность потока М0-

М4) в полном соответствии с Методикой МЧС № 1140 [3]. Перспективное направление лежит в синтезе подходов и интеграции подобных комплексов с

ТИМ-платформами и форматами IFC4.

____________________ 2303 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 6 (99) Том 1. ИЮНЬ 2026 г.

________________________________________________________________________________

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 25.12.2023)

«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»

2. СП 1.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы»

3. Приказ МЧС России от 14.11.2022 № 1140 «Об утверждении методики определения расчётных величин пожарного риска в зданиях...»

4. McGrattan K., Hostikka S., McDermott R., Floyd J. Fire Dynamics Simulator

Technical Reference Guide. NIST Special Publication 1018. NIST, 2023. 175 p.

5. Пуцев Д.И., Самошин Д.А. К вопросу о применимости полевого метода моделирования пожаров... // Пожаровзрывобезопасность. Т. 31, № 2. С. 45–54

6. Коткова Е.А., Рыжов А.М. Анализ программных комплексов для моделирования эвакуации и пожара... // Вестник Казанского технологического университета. № 5. С. 112–118

7. Верификация и валидация математических моделей расчета пожарных рисков: методические рекомендации / под ред. Холопова А.Р. М.: ВНИИПО. 88 с.

8. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении. М.: Академия ГПС МВД России, 2000. 118 с.

9. СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»

____________________ 2304 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 6 (99) Том 1. ИЮНЬ 2026 г.

________________________________________________________________________________

Kalmykova O.A., Gorbunova O.V., Kabailov D.D.

Kalmykova O.A.

master’s degree student

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

(St. Petersburg, Russia)

Gorbunova O.V.

PhD in Biological Sciences, Associate Professor

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

(St. Petersburg, Russia)

Kabailov D.D.

Senior Lecturer

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

(St. Petersburg, Russia)

COMPARATIVE ANALYSIS OF PYROSIM

AND FENIX+3 SOFTWARE PRODUCTS IN MODELING FIRE

HAZARDOUS FACTORS IN ADMINISTRATIVE BUILDINGS

Abstract: the article presents a comparative analysis of simulation results for fire hazardous factor dynamics using PyroSim Fenix+3 software products. The methodological foundations of the field calculation method are considered, along with specifics of developing integrated mathematical models for human evacuation under Methodology N 1140 of EMERCOM, including analysis of exit distribution and flow density categories M0-M4. Based on an experimental computational scenario of an administrative building, discrepancies in accuracy of temperature field calculation, smoke condition parameters, time to evacuation route blockage are analyzed. Criteria for software selection are substantiated depending on accuracy requirements degree of automation for regulatory procedures.

Keywords: PyroSim, Fenix+3, fire modeling, fire hazard factor, field model, fire risk, human evacuation, EMERCOM methodology, IFC4 format.

____________________ 2305 ____________________