戰(zhàn)術(shù)要點20課|第5講：通風受限情況下火災(zāi)的發(fā)展
本系列課來自Underwriters Laboratories (簡稱UL，即美國保險商實驗室）的消防安全研究所(FSRI)所發(fā)布的專題報告“消防員研究的20項戰(zhàn)術(shù)要點。”
火災(zāi)的發(fā)展與燃料的量及現(xiàn)場的熱量有關(guān)，但氧氣的含量決定了燃燒釋放熱量的速度?？刂屏搜鯕?，也就控制了火災(zāi)發(fā)展。
-Derek Alkonis
前面4課的戰(zhàn)術(shù)要點主要闡述一個觀點：火場在不斷地更新變化，我們的知識體系也必須不斷地實時更新。通過了解我們裝備的局限以及真火實驗結(jié)果，我們可以更清晰地認識火災(zāi)新的特點，從而采取針對性的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法。
從本期開始，進入戰(zhàn)術(shù)要點20講的核心——火災(zāi)動力學。共有6節(jié)課，涉及的專業(yè)知識與我們息息相關(guān)，希望通過視頻及一些專業(yè)術(shù)語的解讀能使大家更好地掌握火災(zāi)動力學的基礎(chǔ)知識。
本期，我們聊聊通風受限情況下火災(zāi)的發(fā)展。
5.
現(xiàn)代的建筑物火災(zāi)由于可燃物多是合成材料，燃燒釋放的熱能越來越多，燃燒速度發(fā)展越來越快，消耗的氧氣也越來越多。但由于建筑物的特性（相對封閉），所以火災(zāi)的發(fā)展更多地受到通風的限制，也就是我們所說的通風控制型火災(zāi)，這種火災(zāi)一旦有了新的通風口（無論是意外還是消防員制造的排煙口），火災(zāi)會突然迅猛發(fā)展，極可能出現(xiàn)“轟燃”現(xiàn)象，所以通風排煙一定要跟出水滅火協(xié)同配合，在建筑物火災(zāi)中絕對不能貿(mào)然通風。
英文| Fire Triganle
描述燃燒需具備三要素的簡單模型。
三要素指：可燃物（燃料）、助燃劑（氧氣）、著火源（熱量）。
以上三要素互相作用，燃燒才能發(fā)生和持續(xù)。
基本上我們火災(zāi)撲救就是圍繞如何控制這三個要素來展開的。燃燒的充分條件就是：一定的可燃物濃度、一定的氧氣含量、一定的著火能量，這三個條件相互作用，燃燒才會發(fā)生跟持續(xù)。
講到“火三角”，接下來就聊聊火災(zāi)的發(fā)展階段。
火災(zāi)的發(fā)展階段一般經(jīng)歷初起增長、充分發(fā)展及下降衰減三個階段（另一種說法是初起、發(fā)展、猛烈燃燒、衰減四個階段）。
而講到火災(zāi)的發(fā)展，就不得不提兩種火災(zāi)類別：燃料控制型和通風控制型。
燃料控制型
英文| Fuel-Controlled
定義：氧氣（空氣）充足，火災(zāi)的熱釋放速率及發(fā)展速度取決于燃料的數(shù)量及幾何結(jié)構(gòu)。
——來自NFPA 921
所謂燃料控制型火災(zāi)簡單的說就是可燃物有足夠的氧氣可以充分燃燒，火災(zāi)發(fā)展速度及蔓延趨勢取決于可燃物的數(shù)量及結(jié)構(gòu)，火災(zāi)初起階段（燃燒物還比較少，可用氧氣充足）或開闊空間的火災(zāi)（可理解為有充足的氧氣供消耗）一般都是燃料控制型火災(zāi)。
由于以前的火災(zāi)燃燒物多是木材這一類比較單一的燃料，耗氧量較小，且以前的建筑多是室內(nèi)空間較為開闊，也就可以為火災(zāi)的發(fā)展提供充分的氧氣，所以傳統(tǒng)火災(zāi)大多呈現(xiàn)出燃料控制型火災(zāi)的特點。
傳統(tǒng)火災(zāi)的發(fā)展曲線圖
通風控制型
英文|Ventilation-Controlled
定義：通風受限，火災(zāi)的熱釋放速率及發(fā)展速度受到火場供氧量的限制。
——來自NFPA 921
現(xiàn)在的建筑物火災(zāi)由于建筑材料、家具、家電等用品都是由合成材料制成（塑料、泡沫制品等），這些合成材料燃燒特點就是燃燒迅速而且熱分解會生成很多可燃顆粒（未充分燃燒）進一步燃燒，耗氧量遠遠大于傳統(tǒng)的木質(zhì)家具，而由于室內(nèi)空間的相對封閉，無法提供足夠的氧氣供可燃物充分燃燒，這個時候就稱“通風受限”
，火災(zāi)會穩(wěn)定燃燒后進入衰減階段。
典型建筑物火災(zāi)的發(fā)展曲線圖
但是，由于在火災(zāi)發(fā)展階段積蓄了大量的熱量以及可燃煙氣（燃燒不充分產(chǎn)生的各種可燃顆粒、氣體等），此時如果通風口被打開（可能因為門窗等被燒穿，也可能是消防隊到場打開門窗），大量氧氣被引入，可燃煙氣在高溫及氧氣的雙重作用下被點燃，全面燃燒，短時間內(nèi)發(fā)生“轟燃”。（這個也叫通風誘發(fā)型轟燃，關(guān)于轟燃，詳見橙色救援文章：最常見的極端火災(zāi)現(xiàn)象：轟燃；戰(zhàn)訓沙龍第4期丨極端火災(zāi)現(xiàn)象（下））
所以，在通風控制型火災(zāi)中，我們要盡可能減少排煙口，因為到場后貿(mào)然排煙會引入大量的空氣引燃火場中的可燃煙氣。
實驗也發(fā)現(xiàn)，火場中的氧含量決定了熱釋放速率。在實驗中，有更多可燃物的房間熱釋放率在天花板燒穿之前跟另一個房間熱釋放速率是一樣的，直到天花板被燒穿引入更多的空氣后熱釋放速率才跟著上升。
熱釋放速率
英文：Heat release rate
概念：在規(guī)定的試驗條件下，在單位時間內(nèi)材料燃燒所釋放的熱量
單位：瓦特
熱釋放速率表達了火源釋放熱量的快慢和大小，也是火源釋放熱量的能力
燃料控制型及通風控制型的區(qū)別
通風會很大程度地影響火災(zāi)的發(fā)展，在火災(zāi)發(fā)展曲線具體表現(xiàn)為火災(zāi)進入各個階段的時間的不同。
實際的火災(zāi)發(fā)展要復雜很多
火災(zāi)的發(fā)展階段不是一成不變，無論是三個還是四個階段，都只能說是實驗室總結(jié)出來的一般性規(guī)律，實際上，火災(zāi)的變化發(fā)展遠遠比想象中復雜。
以下這個圖就是實際中我們的建筑物火災(zāi)，往往經(jīng)歷幾次發(fā)展，經(jīng)歷幾次衰減，歸根到底都是取決與可燃物（包括燃燒產(chǎn)生的可燃煙氣）及氧氣的量。
所以在火場上，根據(jù)現(xiàn)場情況評估預判才最為關(guān)鍵！
千萬不要錯誤認為火災(zāi)是一成不變！
謹慎必須是滅火的座右銘，火場在進化，我們要不斷更新自身的知識，根據(jù)現(xiàn)場情況審時度勢，同時要協(xié)同配合，在沒有布置好充足的水槍陣地時不要貿(mào)然排煙！
通風
5.通風受限情況下火災(zāi)的發(fā)展特點
Fire development changes when a fire becomes ventilation limited
受限情況下火災(zāi)的發(fā)展特點
Fire development changes when a fire becomes ventilation limited