室內(nèi)火災撲救知識的發(fā)展
引言
我們建造的房屋以及建筑結(jié)構(gòu)，同樣發(fā)生了翻天覆地的變化。如今的房子都是用高性能的雙層玻璃，甚至是三層玻璃建造的。房屋和建筑物有較厚的隔熱層。
我們甚至建造了被動型房屋（所謂被動式房屋指僅依靠建筑本身的構(gòu)造設計，就能到達舒適的室內(nèi)溫度，滿足“冬暖夏涼”的要求，不需要單獨再另外安裝供暖設施的建筑）。
很明顯，如果這些建筑發(fā)生火災，我們的撲救方式方法也應該發(fā)生變化?，F(xiàn)在的消防官兵遇到的火災，在40年前甚至還沒有出現(xiàn)。幸運的是，現(xiàn)代滅火的工具和裝備也得到了提升改善。
舉例來說，目前消防員所使用的水槍與過去使用的水槍差別巨大。關于火災的知識、火災科學現(xiàn)在與過去也大不相同。
滅火救援過程中，過去與當前的方法學問同等重要，接下來，我們將圍繞兩個主題進行討論。兩個主題分別是：燃燒三角模型和通風良好型火災。
一、燃燒三角模型
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開始燃燒
每個人都知道燃燒三角模型。我們用它來解釋燃燒形成的必要條件，這三個必要條件是可燃物，空氣（氧氣）和（活化）能量。在這種情況下，“能量”這個詞經(jīng)常被溫度或熱量所取代，這三個組成條件需要分別達到一定程度才能促成燃燒。
燃燒過程實際上是可燃物與氧氣之間的化學反應，該過程伴隨著熱量或者能量的輸出。燃燒開始階段，會消耗氧氣。在空氣中，氧氣含量21%。有限密閉空間中燃燒，將會消耗氧氣，火焰將逐漸減弱，直到它將氧氣耗盡，最后熄滅。
經(jīng)過計算，空氣中含氧量在14%到15%之間，燃燒會逐漸熄滅。一個簡單的實驗是：蠟燭在密封容器中的燃燒實驗。燃燒的蠟燭在密閉儀器中，密閉儀
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燃燒四邊形
有時會提到燃燒四邊形，在那種情況下，空氣與可燃物有效接觸面積比也會被考慮在內(nèi)。
比方說，我們把一些刨花放在碗里，這將很容易點燃，木屑表面積一大部分暴露在空氣中，這意味著有一個很好的可燃物/空氣比例。
如果我們試圖用相同的點火源點燃一根木梁，它將無法實現(xiàn)。與木屑相比，木梁暴露在空氣中的表面積實際上要小很多，也即木梁有一個較差的可燃物/空氣接觸比例。
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燃燒三角形在火災發(fā)展過程中的作用
如果發(fā)生極端火災現(xiàn)象（轟燃，回燃和可燃氣體燃燒），燃燒三角形在其中就有重要作用。
無論何時發(fā)生上述現(xiàn)象中的任何一個，你可以應用燃燒三角形進行分析。因為，可燃物、氧氣和能量，必須形成一定比例才能觸發(fā)上述現(xiàn)象之一，一個相當簡單的例子就是回燃。
在回燃之前，室內(nèi)有充足的可燃混合物（包括可燃煙氣和室內(nèi)可燃物），火災高溫也保證了能量的供給，也即燃燒三角形的可燃物和能量兩項完全滿足，只是缺乏供給燃燒的氧氣。
當我們將第三方的氧氣加入可能發(fā)生回燃的室內(nèi)時，回燃發(fā)生。換句話說：我們需要讓燃燒三角形的所有三個條件都滿足才會形成回燃。這也適用于所有其他極端火災現(xiàn)象。
二、通風良好型火災
各種火災研究中發(fā)現(xiàn)，火勢的發(fā)展對火災起著至關重要的作用。火災中，空氣的含量，決定了火災的發(fā)展情況。
根據(jù)通風情況，我們將火災分為通風良好型與通風受限型火災。接下來，我們來介紹通風良好的火災。這種火災具有足夠的通風（空氣供應）以繼續(xù)進行燃燒蔓延。
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火災初期階段
在某個時間，點火裝置點火，裝置內(nèi)通常有21%的氧氣。所以，在火災開始的時候，有足夠的氧氣供火繼續(xù)燃燒。一段時間后，氧氣將被火災產(chǎn)生的煙氣所取代，房間里的氧氣百分比會降低。
這一階段，因為氧氣足夠支撐燃燒發(fā)展。因此，我們可以說，這個階段的火災是由燃料控制的。這意味著，燃料的數(shù)量將決定火災發(fā)展進程。
在開始階段，點火源（例如香煙）將與可燃物相互作用?？扇嘉镆婚_始會產(chǎn)生煙氣，換句話說，在點火之后，會發(fā)生陰燃。一般來說，越來越多的可燃物會卷入到火災中，著火面會變大，溫度也會開始上升，過了一會兒，產(chǎn)生的煙氣就會被點燃，這些火焰本身就產(chǎn)生了輻射熱。
一旦煙氣中有火焰，燃燒過程就會加速。從火焰中發(fā)出的輻射熱可以到達更遠的地方。起火點附近的物體的溫度將開始上升。
當這些物體獲得足夠的熱量時，它們首先會釋放蒸汽，然后再釋放熱解氣體。兩種氣體都是淺色的（白色到灰色）。
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燃燒發(fā)展階段
一旦點燃的濃煙開始燃燒，火勢進入發(fā)展階段。在室內(nèi)，很明顯可以看到火災在發(fā)展。有大量的煙霧可見，而且溫度顯著上升，煙氣將開始下降，它是由受到熱輻射的室內(nèi)可燃物熱解和燃燒產(chǎn)生的煙氣組成的。
在發(fā)展階段，煙氣的中性面（或叫中性區(qū)域）會出現(xiàn)（見圖2）。直觀的從圖上解釋，我們可以在煙層的底部畫一條線。
圖片 2在小屋中間高度區(qū)域我們發(fā)現(xiàn)了深灰色的煙霧。而下面有很好的能見度。（圖片：斯特夫范德斯米森——Zaventem消防部門）
在煙氣層中，氣相可燃物數(shù)量將繼續(xù)增加，而在煙氣層下仍然有大量的氧氣存在。此外，煙氣層下的能見度仍然相當不錯。
隨著火勢越來越大，煙氣層將會下降。這種煙氣層下降的速度是觀察火災發(fā)展速度的指標?？焖傧陆档臒煔鈱颖砻骺焖侔l(fā)展的火災，并且該火災非常危險。
一段時間后，煙氣層中的火焰會引燃天花板，火焰開始在天花板上水平蔓延。在這一點上，煙氣層中有一個火焰面。這火焰逐漸開始在煙氣中穿過。
這種現(xiàn)象被稱為“滾燃（即火焰與煙氣充分混合后的預混燃燒）”，滾燃的出現(xiàn)，標志著火災發(fā)展階段的結(jié)束，下一階段的開始。由于來自煙氣層的輻射熱，環(huán)境溫度將會迅速上升，這時，將發(fā)生轟燃。
在火災發(fā)展階段，越來越多的可燃物卷入火災。氧氣供應充足的情況下，火焰的前端會蔓延，火災規(guī)模也會變大，火場需要越來越多的氧氣。
與此同時，特別是空氣中氧氣的百分比也會開始下降，尤其是在室內(nèi)空間的上層，彌漫著燃燒產(chǎn)生的煙氣。火災仍然是燃料控制的，但正在向通風控制型火災轉(zhuǎn)變。
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轟燃
在火災發(fā)展階段，房間里的所有可燃物都開始受熱分解。燃燒過程產(chǎn)生了大量的煙氣，這種煙氣有一定量的可燃氣體，如一氧化碳。
煙氣層本質(zhì)上是一個熱可燃煙氣的儲藏庫，隨著煙氣和空氣的不斷卷吸預混，氣體混合物被點燃，溫度迅速上升，幾秒鐘后，一個房間里的火就會演變成一場大火，吞沒了整個房間。
接著，我們看到了火災從二維向三維立體火災過渡。這意味著我們可以將轟燃定義為：它是一種突然的、連續(xù)的，火災從發(fā)展階段到全面燃燒階段的轉(zhuǎn)變。
房間發(fā)生轟燃后，整個房間都會被大火吞沒。燃燒過程中，參與燃燒的可燃物數(shù)量大大增加。此時，火災的發(fā)展需要更多的氧氣參與，火災也變成了通風控制型。
因為，進入全面燃燒階段需要更多的氧氣，要獲取足夠多的氧氣，只有通風才能實現(xiàn)。
圖片 3 通風良好的燃燒 (Graphic: Karel Lambert)
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全面燃燒階段
一旦一場火災發(fā)生后，整個室內(nèi)空間都將被火焰侵襲，房間內(nèi)的任何東西都會被燒毀。周邊建筑構(gòu)件（例如地板、天花板、墻壁、……）的耐火性能，決定了火災是否會由室內(nèi)發(fā)展蔓延到其它房間。
如果一扇門打開了，隔壁的房間很快也會被火勢蔓延，并發(fā)展成轟燃現(xiàn)象。
有可能在A房間里有一個完全充分燃燒的火災（轟燃后），而B房間則處于火勢發(fā)展階段（轟燃前），處于完全燃燒階段的房間最終將被燒毀。
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下降階段
隨著火災的持續(xù)，它會消耗越來越多的燃料。在燃燒階段結(jié)束時，火災的強度將下降，煙氣的產(chǎn)生也會減少，流入的空氣量就會增加，燃燒中涉及的可燃物變少，氧氣量將增加。在某個時候，燃燒的形式從通風控制型回到燃料控制型。
熄滅過程中，仍然有一些可燃物足夠熱，可以繼續(xù)燃燒。火的強度可能要小得多，但持續(xù)受熱分解產(chǎn)生氣體對消防員來說仍然是一個風險。