拓展学习丨第十课:室内火灾发展进程

上一期我们着重了解了轰燃对现场火情的影响,轰燃的影响因素,处置措施,以及风险评估。这一章,我们将着重讨论室内火灾在全面发展阶段及衰减阶段的特征以及典型案例。

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火灾全面发展阶段

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火灾不同阶段的烟气温度

轰燃发生后会引起室内火灾全面发展。

由火灾受通风控制所产生过量的可燃气体,会导致火焰通过建筑的开口逸出,一些燃烧就会在室外发生

一个全面发展的室内火灾有时甚至能达到几小时,根据室内燃料数量不同能够持续时间也不相同。

 

全面燃烧时温度通常会达到800-900℃,只要室内存在燃料并有足够氧气,温度就将维持在这一水平。

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 全面发展火灾,部分燃烧发生在室外

建筑结构的坚固程度将决定火灾持续时间。

若火灾持续时间很长,这对建筑结构的要求很高,即建筑结构构件在火灾情况下需要有足够的承载能力。

根据现有统计数据,由于建筑结构倒塌所导致火灾中人员伤亡占比较小

 

但是对建筑结构承载能力要求是有充足理由的。

 

特别是对于那些火灾情况下不能完全疏散人群的建筑,对建筑结构的要求应该更高,建筑耐火时间也应该更长。

 

消防员需要依靠结构的承载能力也是很重要的。不同类型的建筑,承重结构各不相同。通常根据能承受几个小时的火灾来对建筑进行分类。

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其他影响室内火灾全面发展的因素

• 可燃物的数量和类型

• 可燃物的密度、形状和布置方式

• 空气的供应量

• 房间的尺寸和几何形状

• 房间围护结构的性能

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火灾衰减阶段

衰减阶段能持续很长时间,且此情况通常会转变为燃料控制型火灾。在此阶段,燃烧通常为阴燃。

由于热冲击,建筑材料通常会失去一部分强度,这会导致建筑局部或完全倒塌。

钢制材料对热非常敏感,500℃时强度会降低一半。混凝土在500℃时能够保持75%的强度。

木结构燃烧后会形成碳层,尺寸会减少。因为木质梁会变细,这降低了它的承载力。横截面积越小,承载能力越低。

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典型案例分析

都柏林星尘俱乐部火灾

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这是1981年发生在都柏林一个名为星尘俱乐部的迪斯科舞厅的火灾,火灾发展异乎寻常地快。

火灾蔓延过了一个17*10平方米的平台,火灾起始于平台区域标记的位置。

迪斯科舞厅平面图

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平台从前台到后壁有一个向上的坡度,高2.4m。碰巧这个平台是空的,通过一个巨大的百叶窗与舞厅分开。

平台的西侧有几排0.9m宽的座椅,座椅由聚氨酯制成,外皮材料为PVC。最后一排座椅的后方紧贴后壁放置。

 平台的剖面图

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后壁的内衬是可燃的,天花板由不可燃矿物棉组成。

火灾开始于靠后排的位置,并沿着座椅快速传播。

大厅里的人们注意到这个区域有一点小火,火焰沿着后壁快速蔓延,然后火灾急剧发展蔓延,在几秒钟之内,火灾已经席卷了整个平台并发生了轰燃。烟气和火焰在舞厅蔓延。

英国消防研究站模拟重现了这个火灾,结果表明,当座椅被点燃时,沿着紧靠后墙的整排座椅产生的辐射水平大约为100kW/平方米。

在平台的后半部分,易燃座椅和墙壁易燃内衬的热释放速率可以达到800kW/平方米。这会导致火焰沿着天花板向上传播,继而会对前面的座椅产生更强的热辐射。

实验中没有想到的是,在后壁的正前方,火焰的辐射强度达到了100-200kW/平方米,这是相当高的水平。

结果就是,前部座椅顶部暴露在了60kW/平方米的辐射强度中,这个强度的辐射足以使座椅在几秒钟之内被点燃。这意味着在这种条件下,会迅速发生轰燃。

49人死于这次火灾。

需要指出的是天花板的坍塌以及之后部分屋顶的坍塌,有助于减小热量和烟气的影响。如果天花板没有坍塌,这个数字会更大。

这个例子阐明了火焰传播过程对轰燃的发生与否起着至关重要的作用。

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编辑:曹茜

校对:木月

原文始发于微信公众号(橙色救援):

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