建築火災煙氣與燃燒危險識別

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一、煙氣危害識別

1、顏色：

火災的化學特性之一是不完全燃燒的產物。在失去控制的火災中，燃燒過程可能是不完全的。A類火災生成二氧化碳、一氧化碳和水。B類火災中，由於未燃盡的碳而產生濃濃的黑煙。塑膠也是碳氫化合物，燃燒後產生濃濃的黑煙和高濃度的一氧化碳、二氧化碳、氰化氫和氯化氫氣體。不完全燃燒產生的煙氣使空氣中產生大量的有毒氣體，這些氣體對建築物內的人員和進入建築物內的消防員是危險的，會嚴重阻礙他們的視線，並對他們的眼睛和呼吸道造成傷害。這些氣體是有毒的，是火災中人員致死的最重要的原因。火災中大部分人員死亡不是由於與火焰接觸，而是死於煙氣的毒性。在合適的條件下，被加熱的煙氣能夠引燃聚集的一氧化碳。

2、毒性：

A、一氧化碳：火災中產生數量最多的氣體是一氧化碳，它是導致火災中大部分人死亡的主要原因。火災中，氧氣含量低，燃燒不充分，釋放出大量的一氧化碳。煙和熱攜帶一氧化碳以對流的方式達到建築物的上層，使人員在逃離建築物前失去行動能力。一氧化碳中毒是火災中人員死亡的主要原因，其數量佔火災中人員死亡事故的50%以上。

B、氰化氫：含氮元素的天然材料和合成材料，如羊毛、絲綢、丙烯腈、聚氨酯、三聚氰胺和尼龍製品起火時會釋放氰化氫。氰化氫和一氧化碳都是煙氣中的主要物質，是導致人員生病和死亡的重要因素。在火災導致的人員死亡事故中，包括消防員犧牲事故，氰化物造成的死亡事故數量可能超過一氧化碳造成的事故數量。氰化物和一氧化碳相互作用會加劇毒性效應。

C、丙烯醛：汽車著火時，聚氨酯泡沫和橡膠的座椅及座墊等內飾物產生大量的氣體，引發消防員多種疾病，燃燒的合成材料釋放出劇毒的刺激物丙烯醛。

D、聚氯乙烯：聚氯乙烯燃燒釋放出致死的氯化氫氣體，刺激人的眼睛和上呼吸道。燃燒過程缺氧或者氧氣不足也是非常致命的。氧氣越充足，產生的有毒氣體越少，燃燒越完全。在陰燃火災中，隨著空氣中氧氣含量的降低，會產生大量的有毒氣體。

火災熄滅後和在清理火場過程中，現場仍有高濃度的一氧化碳和其他氣體，因此，許多消防部門要求消防員檢測空氣後才能卸下自給式空氣呼吸器。

二、火災的物理特徵危險識別

火災事故指揮員對火災的物理特徵方面應關心的是火災所處的階段和火災發展的情況。事故指揮員和消防員必須考慮火災增長和蔓延途徑、在建築物內運動的方式，及著火前可燃物的數量。對指揮員來說，預測火勢和火災的發展是很重要的。可透過火焰的形狀和顏色，煙氣的密度和顏色，煙氣運動的驅動力等來確定火災增長的階段。

1、火災發展認知危險識別

著火必須滿足燃燒三要素，並且有不受約束的化學鏈式反應。可燃物剛開始燃燒時，產生熱量、煙氣、氣體和其他不完全燃燒的產物。可燃物的荷載、可燃物的燃燒性、產生的熱強度等都影響火災的發展，在這些因素的共同作用下，火災能發展很快或者陰燃幾個小時，最終達到有焰燃燒階段。

一場大火可能經歷初起階段、自由燃燒階段、轟然階段和陰燃衰減階段這四個階段，也可能只經歷上述四個階段中的幾個階段。在最初的幾個階段，有足夠的氧氣，只要燃料充足，火災就會發展。火災是否發展取決於燃料是可燃的還是易燃的；取決於燃料的物理特性，是固體、液體、蒸汽還是氣體；取決於燃料的表面質量比，如是4英寸×4英寸（1英寸=25。4mm）的木材還是木屑；取決於燃料的分佈（包裝緊密或是中間有縫隙）；取決於是否有合適的通風（自然通風或密閉空間）。

並不是所有的火災都經歷這四個明顯的階段，特別是建築火災。一些火災剛開始時是陰燃火，可能整個火災期間都如此。其他火災可能開始就是自由燃燒的火焰，繼續增長或者很快熄滅。還有一些火災開始處於初起階段，然後快速地發展成自由燃燒階段。

室內火災發展一般要經歷這四個階段。初起階段實際上是起火階段，火災僅限於燃燒物質，產生熱量和煙氣。燃料和空氣中的氧氣充足時，火災繼續增長，火焰溫度高達800-1000℃，但是房間內的溫度變化不大。

在自由燃燒階段，產生大量煙和熱，使火災增長速率增大。在熱對流的作用下火災垂直蔓延，當上升的煙柱和熱氣流受到天花板的抵擋時，開始轉為水平蔓延，熱氣充滿房間後，室內被自上到下加熱。在熱輻射的作用下火災向四處蔓延。房間內的所有物品吸收熱量達到它們的燃點後，只要不斷有空氣供應且有充足的燃料，房間將會達到發生轟然的條件。

轟燃後繼續消耗房間內的氧氣，火災進入陰燃或者衰減階段，釋放濃煙和其他不完全燃燒的產物。由於沒有充足的氧氣促使火焰完全燃燒，陰燃階段充滿了可燃和易燃的氣體。房間溫度高達1000℃，氣體受熱膨脹，壓力增大，熱量和煙氣透過建築物的小裂縫或者小開口噴出或倒吸回建築物內。如果有氧氣進入房間，可能發生回燃，如果房間完全缺氧，燃燒將因氧氣耗盡而熄滅。

2、熱傳遞危險識別

火災主要透過對流、輻射、傳導和火焰直接接觸這四種方式增長蔓延。火焰直接接觸有時被認為是輻射。

3、對流危險識別

火災燃燒時產生熱量、煙氣和不完全認識的產物如焦油等。這些被加熱的產物比空氣輕，向上自由運動。當天花板等障礙物阻礙熱量和氣體運動時，這些熱量和氣體向外蔓延，水平運動。就像水和電總是朝著阻礙最小的地方流動，火焰亦是如此。煙氣和熱量衝出房間後，就會進入樓梯、走廊和其他防火分割槽。

火災的氣態產物比火焰蔓延快。氣態產物冷卻時分層，較輕的氣態產物在建築物的頂層，火焰和較重的氣態產物分佈在建築物的下部。這些氣態產物都是有毒的。

4、 熱輻射危險識別

火災中的火焰產生熱波，類似於光波，在火災中沿直線運動。熱波是人肉眼看不見的熱量移動它能穿透建築物的窗戶和沒有保護的開口。熱輻射在向各個方向移動時都會加熱接觸到的各種物體。

受滾燃的火焰或火災熱輻射的影響，被加熱的氣體衝出房間，向各個方向蔓延。火災強度越大，熱輻射效應越大。熱輻射在點燃毗鄰物中起了重要作用。

5、傳導危險識別

熱傳導物體最重要的物理特徵是他們的熱傳導性、密度和比熱容。如金屬就是良導體，磚和混凝土是不良導體。

消防員必須記住保溫隔熱材料不能完全阻止熱傳導。

空氣和其他氣體也能傳熱，不受壓力的限制，但是完全真空是不導熱的。

6、火焰直接接觸危險識別

火災透過火焰直接接觸蔓延，類似於輻射。實際上火焰直接與暴露物表面接觸。當兩棟建築物建造時離得很近，外牆距離僅幾英尺遠時，常常要考慮火焰可能會直接接觸到毗鄰建築物。此時一棟建築物的火焰實際上就接觸了另一棟建築物的表面。

在處置危險物質火災事故時，需要關心的是一個容器著火是否會導致相鄰的另一個容器起火，那可能是多次爆炸的原因。

7、轟燃危險識別

轟燃是室內火災發展的臨界點，轟燃時，房間內所有可燃物都被點燃。在自由燃燒階段的後期，火焰和煙氣在壓力的作用下從起火房間竄出，在建築物內蔓延。這個加熱的過程是由於熱輻射反饋導致的。

火災初期，火災在起火點附近緩慢燃燒，產生煙氣和熱輻射，熱輻射使起火點附近的物體溫度升高，當達到它們的引燃溫度時，火災開始增長，產生的熱量和煙氣到達頂棚後繼續加熱起火室內的所有可燃物，產生煙氣和不完全燃燒產物。此時房間內的溫度超過1000℃，火焰和煙氣在壓力作用下開始竄出房間，在建築物內蔓延。煙氣充滿房間，直至頂棚，然後沿著牆向地面蔓延。輻射和對流的共同作用使房間內的所有物體加熱到它們的燃點。煙氣開始竄出房間，向走廊移動。剛開始煙氣運動很慢，隨著火勢增大，房間內氣體膨脹的壓力使煙氣透過牆的裂縫和其他開口快速地向走廊蔓延。當達到房間內其他物體的引燃溫度時開始冒煙，火舌開始在頂棚翻滾，點燃房間內的其他可燃物。

頂棚的滾燃火是即將發生轟燃的跡象之一。

轟燃的危害性較大，原因如下：

（1） 當房間內所有物體都達到它們的引燃溫度時發生轟燃；

（2） 從地面到天花板，房間已全面過火；

（3） 溫度超過1000F；

（4） 能見度降低；

（5） 房間發生轟燃後，距出口5英尺（1英尺=0。3048米）處是安全逃生的臨界點；

（6） 轟燃意味著被困房間內的人員死亡或者嚴重燒傷。

判斷轟燃的關鍵是觀察煙氣的運動和火勢的增長。

需要考慮的問題包括

：起火房間的面積、頂棚的高度、煙氣是否為黑色濃煙、煙氣是在壓力作用下被排出還是慢慢的自然冒出、是否存在火舌、滾燃的火球等。

消防員在向起火點移動時要對前方的頂棚實施冷卻，如果煙氣幾乎已積聚到了地面且熱量持續升高，表明即將發生轟燃。

在轟燃中倖存的策略如下：

觀察上方煙氣和火焰的運動趨勢；掌握離開房間和建築物的疏散路徑；使用安全的搜尋程式；沿著牆向一個方向前進；逃離時使用安全搜尋繩或者水帶作為指引物；排出積聚的熱量；當明顯會發生轟燃時不要進入房間；關上房門，使熱量和煙氣只能在房間內而無法蔓延進大廳；穿上所有的防護服，正確的佩戴自給式空氣呼吸器。

‘謹記一旦發生轟燃，在起火房間內的生存機率幾乎為零。

不要被有較高天花板的建築物迷惑，在這些建築物裡，大約20英尺高的頂棚會掩蓋住實際積聚在頂棚上的大量熱量。

煙氣和熱量上升至這一高度後，倉庫內部的能見度依然很好，下部區域熱感不強。天花板處聚集的熱量會引發轟燃，轟燃引發的高熱會迅速傳播，遠遠超過消防員的逃生速度。

提示：

即將發生轟燃的徵兆有：房間的尺寸、迫使人趴在地上的難以忍受的熱量、在煙氣中有類似火舌的滾燃。

8、 回燃危險識別

當密閉的起火房間處於缺氧狀態時，如果突然有空氣補充進來，混合氣點燃後就會形成類似爆炸性的、快速的火焰傳播，這就是回燃。

這是因為，此時有足夠的熱量和可燃物，燃燒僅僅缺乏空氣。這時雖然肉眼看不見火，但是仍存在高溫和煙氣。當氧氣進入房間，達到氣體的可燃範圍時，可燃物就會燃燒爆炸。這個現象可能會發生在水平通風時。爆炸衝擊波能夠震碎窗戶並推到牆體，從而導致建築物倒塌。

回燃即將發生的跡象有：

濃煙在壓力作用下從門窗和開口湧出；在密閉性好的空間內有濃煙，看不見火；緊閉的建築物內冒出暗黃褐色的煙；煙氣從建築物內排出，然後又被倒吸進建築物內；窗戶沾染成黑色而且很熱；幾乎看不見火焰；建築物緊閉。

如果沒有采取垂直通風，空氣的進入會導致氣體燃燒爆炸。

起火房間火災發展到自由燃燒階段時，可能耗盡了建築物內所有的氧氣，產生熱量、煙氣和不完全燃燒的產物。此時煙氣中的一氧化碳氣體的溫度達到燃點，房間的物品冒煙，開始燃燒。沒有充足的氧氣，火災開始陰燃，沒有燃燒所需的氧氣，火災繼續陰燃，產生大量的煙氣和其他氣體，形成爆炸性氣體。如果沒有采取垂直通風，空氣進入後會導致氣體燃燒爆炸。

缺氧會使著火建築物房間內的熱量積聚，壓力增加，使煙氣從建築物內的裂縫竄出。壓力釋放後，新鮮的空氣又被吸進房間，壓力隨著火災持續增長而增大，直至室內空氣耗盡為止。當壓力再次釋放後，火災又開始重複上述的變化過程，這個過程持續進行，直至火災最後熄滅或者空氣能夠不受限制的進入房間。如果消防員在起火點處或在起火點下方進行通風，空氣會被瞬間吸入並點燃所有氣體，導致房間發生爆炸。氧氣和一氧化碳點燃時的溫度大約為1100F。

消防員必須採取必要的措施防止回燃的發生。

觀察建築物內每個裂縫排出的煙氣，環視門窗，看煙氣是被排出還是被倒吸回建築物內，因為建築物本身沒有通風設施，所以從外面幾乎看不到火焰，窗戶烏黑，而且摸起來很熱，冷凝氣沿著窗戶下滑，這些都是回燃發生的徵兆。

回燃發生時，消防員生存的策略包括如下：

根據跡象預測突發的爆炸；遠離門窗；垂直通風；防止煙氣和熱量的聚積；將消防水流射到超熱的煙氣內部，降低環境溫度；正確的穿戴所有的個人防護服裝，佩戴自給式空氣呼吸器；在地面保持低伏的姿態。

9、煙氣流向行為危險識別

煙氣是火災中對消防員和建築物內人員的最大威脅。

不完全燃燒產物中的氣體是導致人員死亡的頭號殺手。

煙氣是不完全燃燒的產物，含有焦油顆粒、水和多種氣體。一氧化碳是這些超熱氣體中的主要成分，並能快速地向上蔓延及向建築物外擴散，從而導致人們在發現火災前中毒死亡。在中速增長和高速增長的火災中，煙氣能夠快速移動到更高的樓層，從而造成了遠離著火樓層的人員死亡。

火災增長時會產生大量的煙氣和氣體。火場的空氣越少，產生的煙氣越多。煙氣首先向上運動，達到天花板頂棚後開始水平蔓延。尋找阻礙最小的地方蔓延，竄出起火室，向走廊、樓梯和通風口擴散。當建築物內有樓梯、電梯井或者公共通風井等開口時向上擴散。

只要煙氣被加熱並被火焰前端推動時，就會快速蔓延擴散。遇到房間外的冷空氣時開始分層並且減慢擴散速度。煙氣會沿著樓梯和通風井向上擴散，透過採暖、通風和空調系統排出建築物。

如果煙氣很濃，正從窗戶猛烈地排出，有充足的可燃物和空氣。

如果煙氣慢慢的從窗戶排出，表明火災發展很慢。

深黑色的煙表示裡面的燃燒物質是碳氫化合物，如塑膠和泡沫。髒的棕色煙氣表示缺氧。

煙氣較淡的火災多數是A類火災，天氣比較冷時，火場溫度高導致水蒸氣冷凝，煙氣看起來很白。一定要注意，煙氣在白天和晚上是不同的。如果不控制建築物內的煙氣，很難找到起火點，也很難進行滅火。消防員需對建築物進行通風，排出煙氣，為內攻滅火創造條件。救援行動由於濃煙而受阻，消防員可能由於迷失方向而失蹤和死亡。

總結：建築火災內攻識險要點

1、透過進攻通道環境、溫度變化識別危險；

2、透過煙霧濃度、顆粒、流動狀態變化識別危險；

3、透過建築內、作戰位置周邊溫度變化識別危險；

4、透過鋼結構梁、柱形狀變化識別危險；

5、透過鋼混結構承重牆、柱、梁水泥脫落識別危險；

6、透過作戰環境聲音異常響動識別危險；

7、透過水槍射流聲音變化識別危險；

8、透過水帶線路供水壓力變化識別危險；

9、透過射水火焰形態變化識別危險；

10、透過火勢蔓延狀態、速度變化識別危險；