戰(zhàn)術(shù)要點(diǎn)20課|第5講：通風(fēng)受限情況下火災(zāi)的發(fā)展
本系列課來自Underwriters Laboratories (簡(jiǎn)稱UL，即美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室）的消防安全研究所(FSRI)所發(fā)布的專題報(bào)告“消防員研究的20項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)要點(diǎn)。”
火災(zāi)的發(fā)展與燃料的量及現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)主要闡述一個(gè)觀點(diǎn)：火場(chǎng)在不斷地更新變化，我們的知識(shí)體系也必須不斷地實(shí)時(shí)更新。通過了解我們裝備的局限以及真火實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以更清晰地認(rèn)識(shí)火災(zāi)新的特點(diǎn)，從而采取針對(duì)性的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法。
從本期開始，進(jìn)入戰(zhàn)術(shù)要點(diǎn)20講的核心——火災(zāi)動(dòng)力學(xué)。共有6節(jié)課，涉及的專業(yè)知識(shí)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(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。
本期，我們聊聊通風(fēng)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(duì)封閉），所以火災(zāi)的發(fā)展更多地受到通風(fēng)的限制，也就是我們所說的通風(fēng)控制型火災(zāi)，這種火災(zāi)一旦有了新的通風(fēng)口（無論是意外還是消防員制造的排煙口），火災(zāi)會(huì)突然迅猛發(fā)展，極可能出現(xiàn)“轟燃”現(xiàn)象，所以通風(fēng)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(duì)不能貿(mào)然通風(fēng)。
英文| Fire Triganle
描述燃燒需具備三要素的簡(jiǎn)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(gè)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(gè)條件相互作用，燃燒才會(huì)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(gè)階段（另一種說法是初起、發(fā)展、猛烈燃燒、衰減四個(gè)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(fēng)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(jiǎn)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(shì)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(diǎn)。
傳統(tǒng)火災(zāi)的發(fā)展曲線圖
通風(fēng)控制型
英文|Ventilation-Controlled
定義：通風(fēng)受限，火災(zāi)的熱釋放速率及發(fā)展速度受到火場(chǎng)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(diǎn)就是燃燒迅速而且熱分解會(huì)生成很多可燃顆粒（未充分燃燒）進(jìn)一步燃燒，耗氧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的木質(zhì)家具，而由于室內(nèi)空間的相對(duì)封閉，無法提供足夠的氧氣供可燃物充分燃燒，這個(gè)時(shí)候就稱“通風(fēng)受限”
，火災(zāi)會(huì)穩(wěn)定燃燒后進(jìn)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(shí)如果通風(fēng)口被打開（可能因?yàn)殚T窗等被燒穿，也可能是消防隊(duì)到場(chǎng)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(diǎn)燃，全面燃燒，短時(shí)間內(nèi)發(fā)生“轟燃”。（這個(gè)也叫通風(fēng)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(xùn)沙龍第4期丨極端火災(zāi)現(xiàn)象（下））
所以，在通風(fēng)控制型火災(zāi)中，我們要盡可能減少排煙口，因?yàn)榈綀?chǎng)后貿(mào)然排煙會(huì)引入大量的空氣引燃火場(chǎng)中的可燃煙氣。
實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，火場(chǎng)中的氧含量決定了熱釋放速率。在實(shí)驗(yàn)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(gè)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(yàn)條件下，在單位時(shí)間內(nèi)材料燃燒所釋放的熱量
單位：瓦特
熱釋放速率表達(dá)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(fēng)控制型的區(qū)別
通風(fēng)會(huì)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(jìn)入各個(gè)階段的時(shí)間的不同。
實(shí)際的火災(zāi)發(fā)展要復(fù)雜很多
火災(zāi)的發(fā)展階段不是一成不變，無論是三個(gè)還是四個(gè)階段，都只能說是實(shí)驗(yàn)室總結(jié)出來的一般性規(guī)律，實(shí)際上，火災(zāi)的變化發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜。
以下這個(gè)圖就是實(shí)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(chǎng)上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況評(píng)估預(yù)判才最為關(guān)鍵！
千萬不要錯(cuò)誤認(rèn)為火災(zāi)是一成不變！
謹(jǐn)慎必須是滅火的座右銘，火場(chǎng)在進(jìn)化，我們要不斷更新自身的知識(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況審時(shí)度勢(shì)，同時(shí)要協(xié)同配合，在沒有布置好充足的水槍陣地時(shí)不要貿(mào)然排煙！
通風(fēng)
5.通風(fēng)受限情況下火災(zāi)的發(fā)展特點(diǎn)
Fire development changes when a fire becomes ventilation limited
受限情況下火災(zāi)的發(fā)展特點(diǎn)
Fire development changes when a fire becomes ventilation limited