一、建筑火災(zāi)的發(fā)展過程
建筑火災(zāi)最初是發(fā)生在建筑物內(nèi)的某個房間或局部區(qū)域,然后由此蔓延到相鄰房間或 區(qū)域.以至整個樓層,最后蔓延到整個建筑物。
室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展過程可以用室內(nèi)煙氣的平均溫度隨時間的變化來描述.根據(jù)室內(nèi)火災(zāi)溫度隨時間的變化特點,可以將 火災(zāi)發(fā)展過程分為三個階段,即火災(zāi)初起階段(圖 中OA段)、火災(zāi)全面發(fā)展階段(AC段)、火災(zāi)熄 滅階段(C點以后〉。
(一)初起階段(圖中()A段)
室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后,最初只是起火部位及其周圍 可燃物著火燃燒。這時火災(zāi)好像在敞開的空間里進 行一樣。在火災(zāi)局部燃燒形成之后,可能會出現(xiàn)下 列三種情況之一:
(1)最初著火的可燃物質(zhì)燃燒完,而未延及其他的可燃物質(zhì)。尤其是初始著火的可燃
物處在隔離的情況下。
(2)?????? 如果通風不足.則火災(zāi)可能自行熄滅,或受到通風供氧條件的支配?以很慢的燃 燒速度繼續(xù)燃燒。
(3)???? 如果存在足夠的可燃物質(zhì),而且具有良好的通風條件,則火災(zāi)迅速發(fā)展到整個房 間.使房間中的所有可燃物(家具、衣物、可燃裝修等)卷入燃燒之中,從而使室內(nèi)火災(zāi) 進入到全面發(fā)展的猛烈燃燒階段。
初起階段的特點是:火災(zāi)燃燒范圍不大.火災(zāi)僅限于初始起火點附近;室內(nèi)溫度差別 大,在燃燒區(qū)域及其附近存在高溫,室內(nèi)平均溫度低;火災(zāi)發(fā)展速度較慢.在發(fā)展過程 中.火勢不穩(wěn)定;火災(zāi)發(fā)展時間因點火源、可燃物質(zhì)性質(zhì)和分布、通風條件影響長短差別 很大。
初起階段火災(zāi)持續(xù)時間的長短對建筑物內(nèi)人員的安全疏散?重要物資的搶救,以及火 災(zāi)撲救都具有重要影響。若室內(nèi)火災(zāi)經(jīng)過誘發(fā)成長.一旦達到轟燃.則該室內(nèi)未逃離火場 的人員生命將受到威脅。
根據(jù)初起階段的特點可見.該階段是滅火的最有利時機.應(yīng)設(shè)法盡早發(fā)現(xiàn)火災(zāi).把火 災(zāi)及時控制消滅在起火點。為此.在建筑物內(nèi)安裝和配備適當數(shù)量的滅火設(shè)備.設(shè)置及時 發(fā)現(xiàn)火災(zāi)和報警的裝置是很有必要的。初起階段也是人員疏散的有利時機?發(fā)生火災(zāi)時人 員若在這一階段不能疏散出房間.就很危險了。初起階段時間持續(xù)越氏.就有更多的機會 發(fā)現(xiàn)火災(zāi)和滅火.并有利于人員安全撤離。
(二)? 全面發(fā)展階段(AC段)
在火災(zāi)初起階段后期.火災(zāi)范圍迅速擴大,當火災(zāi)房間溫度達到一定值時,聚積在 房間內(nèi)的可燃氣體突然起火,整個房間都充滿r火焰.房間內(nèi)所有可燃物表面部分都 卷入火災(zāi)之中.燃燒很猛烈,溫度升高很快(AB段)。房間內(nèi)局部燃燒向全室性燃燒 過渡的這種現(xiàn)象通常稱為轟燃。轟燃是室內(nèi)火災(zāi)最顯著的特征之一,它標志著火災(zāi)全 面發(fā)展階段的開始。對于安全疏散而育,人們?nèi)粼谵Z燃之前還沒有從室內(nèi)逃出.則很 難幸存。
轟燃發(fā)生后,房間內(nèi)所有可燃物都在猛烈燃燒,放熱速度很大,因而房間內(nèi)溫度升高 很快.并出現(xiàn)持續(xù)性高溫.最高溫度可達1100V左右?;鹧?、高溫煙氣從房間的開口大 就噴出,把火災(zāi)蔓延到建筑物的其他部分。室內(nèi)高溫還對建筑構(gòu)件產(chǎn)生熱作用,使建筑物 構(gòu)件的承載能力下降.其至造成建筑物局部或整體倒塌破壞。
耐火建筑的房間通常在起火后,由于其四周墻壁和頂棚、地面堅固,不會燒穿,因此 發(fā)生火災(zāi)時房間通風開口的大小沒有什么變化.當火災(zāi)發(fā)展到全面燃燒階段,室內(nèi)燃燒大 多由通風控制著.室內(nèi)火災(zāi)保持著穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)?;馂?zāi)全面發(fā)展階段的持續(xù)時間取決于 室內(nèi)可燃物的性質(zhì)和數(shù)量、通風條件等。
為了減少火災(zāi)損失.針對火災(zāi)全面發(fā)展階段的特點,在建筑防火中應(yīng)采取的主要措施 是:在建筑物內(nèi)設(shè)置具有一定耐火性能的防火分隔物,把火災(zāi)控制在一定的范圍之內(nèi)?防 止火災(zāi)大面積蔓延;選用耐火程度較高的建筑結(jié)構(gòu)作為建筑物的承重體系?確保建筑物發(fā) 生火災(zāi)時不倒塌破壞.為火災(zāi)時人員疏散、消防隊撲救火災(zāi),以及火災(zāi)后建筑物修復(fù)、繼 續(xù)使用創(chuàng)造條件。
(三)? 熄滅階段(C點以后)
在火災(zāi)全面發(fā)展階段后期.隨著室內(nèi)町燃物的揮發(fā)物質(zhì)不斷減少?以及可燃物數(shù)ht減 少.火災(zāi)燃燒速度遞減.溫度逐漸下降。當室內(nèi)平均溫度降到溫度最高值的80%時,則 認為火災(zāi)進入熄滅階段。隨后,房間溫度下降明顯.直到把房間內(nèi)的全部可燃物燒光,室 內(nèi)外溫度趨于一致,宣告火災(zāi)結(jié)束。
該階段前期.燃燒仍十分猛烈,火災(zāi)溫度仍很高。針對該階段的特點,應(yīng)注意防止建 筑構(gòu)件因較長時間受高溫作用和滅火射水的冷卻作用而出現(xiàn)裂縫、下沉、傾斜或倒塌破 壞.確保消防人員的人身安全;并應(yīng)注意防止火災(zāi)向相鄰建筑蔓延。
二、建筑物內(nèi)火災(zāi)蔓延的途徑
建筑物內(nèi)某一房間發(fā)生火災(zāi),當發(fā)展到轟燃之后.火勢猛烈,就會突破該房間的限制 向其他空間蔓延。
(―>火災(zāi)在水平方向的蔓延
1.???? 未設(shè)防火分區(qū)
對于主體為耐火結(jié)構(gòu)的建筑來說.造成水平豊延的主要原因之一是建筑物內(nèi)未設(shè)水平 防火分區(qū).沒有防火墻及相應(yīng)的防火門等形成控制火災(zāi)的區(qū)域空間。
2.????? 洞口分隔不完善
對于耐火建筑來說,火災(zāi)橫向蔓延的另一途徑是洞口處的分隔處理不完善。如.戶門 為可燃的木質(zhì)門,火災(zāi)時被燒穿;普通防火卷簾無水幕保護.導致卷簾失去隔火作用;管 道穿孔處未用不燃材料密封等等。
3.????? 火災(zāi)在吊頂內(nèi)部空間蔓延
裝設(shè)吊頂?shù)慕ㄖ?房間與房間、房間與走廊之間的分隔墻只做到吊頂?shù)灼?吊頂上部 仍為連通空間,一旦起火極易在吊頂內(nèi)部蔓延,且難以及時發(fā)現(xiàn).導致災(zāi)情擴大;對沒有 設(shè)吊頂?shù)慕ㄖ?隔墻若未砌到結(jié)構(gòu)底部,留有孔洞或連通空間,也會成為火災(zāi)蔓延和煙氣 擴散的途徑。
4.????? 火災(zāi)通過可燃的隔墻、吊頂、地毯等蔓延
可燃構(gòu)件與裝飾物在火災(zāi)時直接成為火災(zāi)荷載.由于它們的燃燒因而導致火災(zāi)擴大。
(二〉火災(zāi)通過豎井蔓延
在現(xiàn)代建筑物內(nèi).有大量的電梯、樓梯、設(shè)備、垃圾等豎井,這些豎井往往貫穿整個 建筑.若未作完善的防火分隔.一旦發(fā)生火災(zāi).就可以蔓延到建筑的其他樓層。
1.???? 火災(zāi)通過樓梯間蔓延
建筑的樓梯間.若未按防火、防煙要求進行分隔處理,則在火災(zāi)時猶如煙囪一般.煙 火很快會由此向上蔓延。
2.????? 火災(zāi)通過電梯井蔓延
電梯間未設(shè)防煙前室及防火門分隔.則其井道形成一座座豎向“煙囪”,發(fā)生火災(zāi)時 則會抽拔煙火.導致火災(zāi)沿電梯井迅速向上蔓延。
3.????? 火災(zāi)通過其他豎井蔓延
建筑中的通風豎井、管道井、電纜井、垃圾井也是建筑火災(zāi)蔓延的主要途徑。此外. 垃圾道是容易著火的部位.也是火災(zāi)中火勢蔓延的主要通道。
4.????? 火災(zāi)通過通風和空調(diào)系統(tǒng)管道蔓延
建筑空調(diào)系統(tǒng)未按規(guī)定設(shè)防火閥、采用町燃材料風管、采用可燃材料做保溫層都容易 造成火災(zāi)蔓延。通風管道蔓延火災(zāi),一是通風管道本身起火并向連通的空間(房間、吊 頂、內(nèi)部、機房等)蔓延;二是它可以吸進火災(zāi)房間的煙氣.而在遠離火場的其他空間再 噴冒出來。
5.?????? 火災(zāi)通過窗口向上層蔓延
在現(xiàn)代建筑中,從起火房間窗口噴出的煙氣和火焰,往往會沿窗間墻經(jīng)窗口向上逐層 蔓延。若建筑物采用帶形窗.火災(zāi)房間噴出的火焰被吸附在建筑物表面,有時甚至會卷入 上層窗戶內(nèi)部。
三、建筑火災(zāi)蔓延的方式
(一) 火焰蔓延
初始燃燒的表面火焰.在使可燃材料燃燒的同時.并將火災(zāi)蔓延開來?;鹧媛拥乃?度主要取決于火焰?zhèn)鳠岬乃俣取?/p>
(二) 熱傳導
火災(zāi)區(qū)域燃燒產(chǎn)生的熱凰,經(jīng)導熱性好的建筑構(gòu)件或建筑設(shè)備傳導,能夠使火災(zāi)蔓延 到相鄰或上下層房間。例如.薄壁隔墻、樓板、金屬管壁,都可以把火災(zāi)區(qū)黴的燃燒熱傳 導至另一側(cè)的表面.使地板上或靠著隔墻堆積的可燃、易燃物質(zhì)燃燒,導致火災(zāi)擴大。應(yīng) 該指出的是,火災(zāi)通過傳導的方式進行蔓延擴大.有兩個比較明顯的特點:其一是必須具 有導熱性好的媒介?如金屬構(gòu)件、薄壁構(gòu)件或金屬設(shè)備等;其二是蔓延的距離較近,一般 只能是相鄰的建筑空間??梢?由熱傳導蔓延擴大火災(zāi)的范圍是有限的。
(三) 熱對流
熱對流作用可以使火災(zāi)區(qū)域的高溫燃燒產(chǎn)物與火災(zāi)區(qū)域外的冷空氣發(fā)生強烈流動,將 高溫燃燒產(chǎn)物傳播到較遠處,造成火勢擴大。建筑房間起火時,在建筑內(nèi)燃燒產(chǎn)物則往往 經(jīng)過房門流向走道,竄到其他房間,并通過樓梯間向上層擴散。在火場上,濃煙流竄的方 向,往往就是火勢蔓延的方向。
(四) 熱輻射
熱輻射是物體在一定溫度下以電磁波方式向外傳送熱能的過程。一般物體在通常所遇 到的溫度下,向空間發(fā)射的能量.絕大多數(shù)都集中于熱輻射。建筑物發(fā)生火災(zāi)時,火場的 溫度高達上千度.通過外墻開口部位向外發(fā)射大雖的輻射熱,對鄰近建筑構(gòu)成火災(zāi)威脅。 同時.也會加速火災(zāi)在室內(nèi)的蔓延。