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二、燃烧的链式反应理论

近代链式反应理论认为，燃烧是一种自由基的链式反应（也称链锁反应），即 在瞬间进行的循环连续反应。自由基也称游离基，是化合物或单质分子中的共价键 在外界因素（如光、热）的影响下，分裂而成含有不成对价电子的原子或原子团。 自由基是一种高度活泼的化学基团，容易自行结合或与其他物质的分子反应，生成

燃烧是一种复杂的物理、化学交织变化的过程。它包括可燃物和氧化剂的混 合、扩散过程，预热、着火过程以及燃烧、燃尽过程。从燃烧物形态等不同角度， 燃烧可以分为不同的类型。掌握燃烧类型的有关常识，对于了解物质燃烧机理、评 估火灾危险性有着重要的意义。

GB 7956.1-2014 消防车 第1部分 通用技术条件一、按燃烧形成的条件和发生瞬间的特点

按照燃烧形成的条件和发生瞬间的特点，燃烧可分为着火和爆炸。 （一）着火 可燃物在与空气共存的条件下，当达到某一温度时，与引火源接触即能引起燃 烧，并在引火源离开后仍能持续燃烧，这种持续燃烧的现象叫作着火。着火就是燃 烧的开始，并且以出现火焰为特征。着火是日常生活中常见的燃烧现象。可燃物的 着火方式一般分为下列两类：

可燃混合气因受外加点火热源加热，引发局部火焰，并相继发生火焰传播至整 个可燃混合物的现象称点燃或称强迫着火。点火热源通常可以是电热线圈、电火 花、炽热体和点火火焰等。 2.自燃 可燃物质在没有外部火源的作用时，因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧， 称为自燃。即物质在无外界引火源条件下，由于其本身内部所发生的生物、物理或 化学变化而产生热量并积蓄，使温度不断上升而自然燃烧的现象。自燃点是指可燃 物发生自燃的最低温度。 （1）化学自燃。这类着火现象通常不需要外界加热，而是在常温下依据自身的 化学反应发生的，因此习惯上称为化学自燃。例如，火柴受摩擦而着火，金属钠在 空气中自燃，煤炭因堆积过高而自燃等。 （2）热自燃。如果将可燃物和氧化剂的混合物预先均匀地加热，随着温度的升 高，当混合物加热到某一温度时便会自动着火（这时着火发生在混合物的整个容积 中），这种着火方式习惯上称为热自燃。 （二）爆炸 爆炸是指物质由一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间以机械功的形式 释放出巨大的能量，或是气体、蒸气在瞬间发生剧烈膨胀等现象。爆炸最重要的一 个特征是爆炸点周围发生剧烈的压力突变，这种压力突变就是爆炸产生破坏作用的 原因。作为燃烧类型之一的爆炸主要是指化学爆炸，关于爆炸的具体分类及其特点 羊见本篇第三章。

可燃物质受热后，因其聚集状态的不同而发生不同的变化。按燃烧物形态划 分，燃烧分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧。可燃物质的性质、状态不同，燃烧 的特点也不同。 （一）气体燃烧 可燃气体的燃烧一般经过受热、分解、氧化等过程，其所需热量仅用于氧化或 分解，将气体加热到燃点。因此，相对于固体、液体需要经熔化、蒸发等过程，可 然气体一般更容易燃烧且燃烧速度更快。 1.气体的扩散燃烧 气体的扩散燃烧即可燃气体与氧化剂互相扩散，边混合边燃烧，例如，家用煤 气燃烧。在扩散燃烧中，可燃气体与空气或氧气的混合是靠气体的扩散作用来实现

的，混合过程要比燃烧反应过程慢得多，燃烧过程处于扩散区域内，整个燃烧速度 的快慢由物理混合速度决定。 扩散燃烧的特点为：燃烧比较稳定，火焰温度相对较低，扩散火焰不运动，可 燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行，燃烧过程不发生回火现象（火焰 缩宿入火孔内部的现象）。 2.气体的预混燃烧 气体的预混燃烧是指可燃气体预先同空气（或氧气）混合，遇引火源产生带有 冲击力的燃烧，例如，氧乙炔焊。预混燃烧一般发生在封闭体系中或在混合气体向 周围扩散的速度远小于燃烧速度的开体系中，燃烧放热造成产物体积迅速膨胀， 压力升高，压强可达709.1～810.4kPa。火焰在预混气中传播，存在正常火焰传播 和爆轰两种方式。 预混燃烧的特点为：燃烧反应快，温度高，火焰传播速度快，反应混合气体不 扩散，在可燃混合气体中引人一个火源即产生一个火焰中心，成为热量与化学活性 粒子集中源。预混气体从管口喷出发生动力燃烧，若流速大于燃烧速度，则在管口 形成稳定的燃烧火焰，燃烧充分，燃烧速度快，燃烧区呈高温白炽状，例如，汽灯 的燃烧；若可燃混合气体在管口流速小于燃烧速度，则会发生“回火”，例如，制 气系统检修前不进行置换就烧焊，燃气系统于开车前不进行吹扫就点火，用气系统 产生负压“回火”或漏气未被发现而用火时，往往形成动力燃烧，有可能造成设备 损坏和人员伤亡。 （二）液体燃烧 液体燃烧的特点主要体现在其燃烧过程及特殊的燃烧现象。 1.液体燃烧过程 液体可燃物燃烧时，火焰并不紧贴在液面上，而是在空间的某个位置。这表明 在燃烧之前，液体可燃物先蒸发形成可燃蒸气，可燃蒸气发生扩散并与空气掺混形 成可燃混合气，着火燃烧后在空间某处形成火焰。液体可燃物能否发生燃烧与液体 的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等参数密切相关，燃烧速率的快慢与液体可燃物 的燃点和化学活性密切相关。 2.不同类别液体燃烧特征 对于不同类别的可燃液体，因其物理、化学性质的差异，燃烧特征也有所不 同。可燃液态烃类燃烧时，通常产生橘色火焰并散发浓密的黑色烟云。醇类燃烧 时，通常产生透明的蓝色火焰，几乎不产生烟雾。某些醚类燃烧时，液体表面伴有 明显的沸腾状，这类物质的火灾较难扑灭。多种成分混合液体燃烧时，例如，原油 会按沸点的高低，先后蒸发出不同的可燃气体组分

（1）闪燃。闪燃是指可燃性液体挥发出来的蒸气与空气混合达到一定的浓度或 者可燃性固体加热到一定温度后，遇明火发生一闪即灭的燃烧。发生闪燃的原因 是易燃或可燃液体在闪燃温度下蒸发的速度比较慢，蒸发出来的蒸气仅能维持一 刹那的燃烧，来不及补充新的蒸气维持稳定的燃烧，因而一闪就灭了。但闪燃却 是引起火灾事故的先兆之一。闪点则是指易燃或可燃液体表面产生闪燃的最低温 度。 （2）沸溢。含有水分、黏度较大的重质石油产品，例如，原油、重油、渣油、 沥青油等燃烧时，其中的水汽化不易挥发形成膨胀气体使液面沸腾，沸腾的水蒸气 带着燃烧的油向空中飞溅，这种现象称为沸溢（扬沸和喷溅）。以原油为例，其黏 度比较大，并且含有一定的水分，以乳化水和水垫两种形式存在。乳化水是原油在 开采运输过程中，原油中的水由于强力搅拌成细小的水珠悬浮于油中而成。放置久 后，油水分离，水因密度大而沉降在底部形成水垫。 燃烧过程中，这些沸程较宽的重质油品产生热波，在热波向液体深层运动 时，由于温度远高于水的沸点，因而热波会使油品中的乳化水汽化，大量的蒸汽 就要穿过油层向液面上浮，在向上移动过程中形成油包气的气泡，即油的一部分 形成了含有大量蒸汽气泡的泡沫。这必然使液体体积膨胀，向外溢出，同时部分 未形成泡沫的油品也被下面的蒸汽膨胀力抛出罐外，使液面猛烈沸腾起来，这种 现象就是沸溢。通常，将含水并在燃烧时可产生热波作用的油品称为沸溢性油 品。 上述沸溢过程说明，沸溢形成必须具备三个条件： 1）原油具有形成热波的特性，即沸程宽，密度相差较大。 2）原油中含有乳化水，水遇热波变成蒸汽。 3）原油黏度较大，使水蒸气不容易从下向上穿过油层。 （3）喷溅。在重质油品燃烧过程中，随着热波温度的逐渐升高，热波向下传播 的距离也不断加大。当热波达到水垫时，水垫的水大量蒸发，蒸汽体积迅速膨胀， 以至把水垫上面的液体层抛向空中，向罐外喷射，这种现象叫作喷溅。一般情况 下，发生沸溢要比发生喷溅的时间早得多。发生沸溢的时间与原油的种类、水分含 量有关。根据实验，含有1%水分的石油，经45～60min燃烧后就会发生沸溢。 喷溅发生的时间与油层厚度、热波移动速度及油的燃烧线速度有关。 研究表明，油滴飞溅高度和散落面积与油层厚度、油池直径有关，一般散落区 或的直径与油池直径之比均在10：1以上。由于喷溅带出的燃油从池火燃烧状态转 变为液滴燃烧状态，改变了燃烧条件，燃烧强度和危险性随之增加，并且油滴在

第一篇消防基础知识 第一章燃烧

飞溅过程中和散落后将继续燃烧，极易造成火灾的迅速扩大，影响周边其他可燃物 及人员、设备等，造成伤亡和损失，所以，对油池火灾而言，要避免喷溅现象的发 生。 （三）固体燃烧 根据各类可燃固体的燃烧方式和燃烧特性，固体燃烧的形式大致可分为四种 其燃烧各有特点。 1.蒸发燃烧 硫、磷、钾、钠、蜡烛、松香等可燃固体熔点较低，在受到火源加热时，先熔 融蒸发，随后蒸气与氧气发生燃烧反应，这种形式的燃烧一般称为蒸发燃烧。樟 脑、萘等易升华物质，在燃烧时不经过熔融过程，但其燃烧现象也可看作是一种蒸 发燃烧。 2.表面燃烧 木炭、焦炭、铁、铜等可燃固体的燃烧，会在其表面由氧气和可燃物直接作用 而发生，这种燃烧方式称为表面燃烧。表面燃烧是一种无焰燃烧，有时又称为异相 然烧。 3.分解燃烧 可燃固体在受到火源加热时，先发生热解、气化反应，随后分解出的可燃性气 体与氧气发生燃烧反应，形成气相火焰，这种形式的燃烧一般称为分解燃烧。固体 可燃物的热解、气化过程十分复杂，与可燃物种类、尺寸、加热速度、加热时间、 最终温度、环境压力等多种参数有关，其反应机制研究相当困难。常见的天然物 质，例如，木材、草、棉花、煤等，以及人工合成物质，例如，橡胶、塑料、纺织 品等，都能发生分解燃烧。 4.阴燃 可燃固体在空气不流通、加热温度较低、分解出的可燃挥发分较少或逸散较 快、含水分较多等条件下，往往发生只冒烟而无火焰的燃烧现象，称为阴燃。阴燃 是固体材料特有的燃烧形式，但其能否发生主要取决于固体材料自身的理化性质及 其所处的外部环境。很多固体材料（如纸张、锯末、纤维织物、胶乳橡胶等）都能 发生阴燃。这是因为这些材料受热分解后能产生刚性结构的多孔炭，从而具备多孔 蓄热并持续燃烧的条件。 阴燃的发生需要有一个供热强度适宜的热源，通常有自燃热源、阴燃本身的热 源和有焰燃烧火焰熄灭后的热源等。阴燃在一定条件下也会转化为明火，转化的过 程与可燃物种类、状态、尺寸和外界条件有关。 需要指出的是，上述各种燃烧形式的划分不是绝对的，有些可燃固体的燃烧往

生包含两种或两种以上的形式。 ， 在适当的外界条件下，木材、棉、麻、纸张 等的燃烧会明显地存在表面燃烧、分解燃烧、阴燃等形式。

三、按可燃物与助燃物混合方式分类

、按可燃物与助燃物混合方式分类

按照可燃物与助燃物在燃烧前是否接触、是否充分混合，有焰燃烧可分为扩散 燃烧和预混燃烧。 （一）扩散燃烧 可燃物与助燃物分子在进入燃烧反应区之前没有充分接触、混合的燃烧称为扩 散燃烧。家用煤气燃烧、固体燃烧、可燃液体液面燃烧等是最常见的扩散燃烧。扩 散燃烧过程主要受扩散混合过程控制。 （二）预混燃烧 可燃物与助燃物分子在进人燃烧反应区之前已经相互接触、充分混合的燃烧称 为预混燃烧。密闭空间内，可燃气体泄漏与空气混合后遇点火源发生的爆炸，属于 预混燃烧。预混燃烧过程主要受反应动力学控制。

几种常见可燃物的燃点

消防安全技术实务（2020年版）

几种常见可燃物在空气中的自燃点 （单位：℃）

3.影响自燃点变化的规律 不同的可燃物有不同的自燃点，同一种可燃物在不同的条件下自燃点也会发生 变化。可燃物的自燃点越低，发生火灾的危险性就越大。 对于液体、气体可燃物，其自燃点受压力、氧浓度、催化、容器的材质和表面 积与体积比等因素的影响。而固体可燃物的自燃点，则受受热熔融、挥发物的数 量、固体的颗粒度、受热时间等因素的影响

第三节燃烧产物及典型物质的燃烧

可燃物质燃烧时，会生成气体、蒸气和固体物质。对于不同可燃物，由于其成 分不同，燃烧生成的产物也不同。

一、燃烧产物 燃烧产生的物质，其成分取决于可燃物的组成和燃烧条件。大部分可燃物属于 有机化合物，主要由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）等元素组成， 然烧生成的气体主要有一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、丙烯醛（C,H4O）、氯 化氢（HCI）、二氧化硫（SO2）等。

常见可燃物的燃烧产物

不同浓度的CO对人的影响

CO2也是主要燃烧产物之一，虽然无毒，但当达到一定的浓度时，会刺激人的 呼吸中枢，导致呼吸急促、烟气吸入量增加，并且还会引起头痛、神志不清等症 状。同时，火灾中有毒气体的生成，往往还伴随着氧含量的减少。有研究表明，在 不考虑其他气体影响的前提下，当氧含量降至10%时就可对人构成危险。 燃烧产生的烟气还具有一定的减光性。通常可见光波长（α）为0.4～0.7μm， 一般火灾烟气中的烟粒子粒径（d）为几微米到几十微米，由于d>2，故烟粒子 对可见光是不透明的。烟气在火场上弥漫，会严重影响人们的视线，使人们难以辨 别火势发展方向和寻找安全疏散路线。同时，烟气中有些气体对人的眼睛还有极大 的刺激性，会降低人的能见度。

二、几类典型物质的燃烧及其主要燃烧产

不同类型可燃物的燃烧特性及其燃烧 科 （一）高聚物 有机高分子化合物（简称高聚物），主要是以煤、石油、天然气为原料制得， 例如，塑料、橡胶、合成纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，塑料、橡胶和合成 纤维是人们熟知的三大合成有机高分子化合物，其应用广泛且容易燃烧 高聚物的燃烧过程十分复杂，包括一系列的物理和化学变化，主要分为受热软 化熔融、热分解、着火燃烧等阶段。其中，热分解是其燃烧的关键阶段，高聚物的 燃烧主要是分解产物中的可燃性气体的燃烧。高聚物的燃烧与热源温度、物质的理 化特性和环境氧浓度等因素密切相关。不同高聚物着火燃烧的难易程度有很大差 别。从总体上讲，其燃烧具有发热量较高、燃烧速度较快、发烟量较大等特点，并 且会在燃烧（或分解）过程中产生CO、NOx（氮氧化物）、HCI、HF、SO2及COCl 等有害气体，危害性较大。不同类型的高聚物在燃烧（或分解）过程中会产生不 同类别的产物。只含碳和氢的高聚物，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯燃烧时

木材在不同温度下分解产生的气体组成

某些金属燃烧时的火焰颜色

挥发金属（如Li、Na、K、Mg、Ca等）在空气中容易着火燃烧，熔融成金属 夜体，它们的沸点一般低于其氧化物的熔点（K除外），因此在其表面能够生成 固体氧化物。由于金属氧化物的多孔性，金属继续被氧化和加热，经过一段时间 后，金属被熔化并开始蒸发，蒸发出的蒸气通过多孔的固体氧化物扩散进人空气 中。 不挥发金属（如Al、Ti、Zr等）因其氧化物的熔点低于金属的沸点，则在燃烧时 溶融金属表面形成一层氧化物。这层氧化物在很大程度上阻碍了金属和空气中氧的接 触，从而减缓了金属被氧化。但这类金属在粉末状、气熔胶状、刨花状时，在空气中 燃烧得很激烈，并且不生成烟。

1.如何理解燃烧的条件？ 2.燃烧通常分为哪些类型？ 3.固体、气体、液体燃烧各有哪些类型和特点？ 4.举例说明燃烧产物（包括烟）有哪些毒害作用，其危害性主要体现在 哪几个方面。 5.高聚物、木材和煤、金属的燃烧过程及其燃烧产物各有哪些特点？

【1」杜文锋.消防燃烧学【M］.北京：中国人民公安大学出版社，2006. 2］公安部消防局.中国消防手册（第一卷）：总论·消防基础理论【M］·上海： 上海科学技术出版社，2010. [3］中国消防协会.灭火救援员【M］.北京：中国科学技术出版社，2013. ［4］韩占先.降服火魔之术［M］.济南：山东科学技术出版社，2001

通过本章学习，应了解火灾的定义与分类、火灾的危害性和火灾发生的 常见原因：熟悉建筑火灾蔓延的机理，以及灭火的基本原理与方法。

火灾基础知识主要包括火灾的定义、分类与危害，火灾发生常见的原因，建筑 火灾蔓延的机理与途径，灭火的基本原理和方法等内容。

第一节火灾的定义、分类与危害

火灾是灾害的一种。导致火灾的发生既有自然因素，又有许多人为因素。掌握 火灾的定义、分类及其危害特性，是了解火灾规律和研究如何防范火灾的基础。

火灾的定义、分类及其危害特性，是了解火灾规律和研究如何防范火灾的基础。 一、火灾的定义 根据《消防词汇第1部分：通用术语》（GB/T5907.1一2014），火灾是指在 时间或空间上失去控制的燃烧。

根据不同的需要，火灾可以按不同的方式进行分类。 （一）按照燃烧对象的性质分类 按照《火灾分类》（GB/T4968一2008）的规定，火灾分为A、B、C、D、E、F 六类。 A类火灾：固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产 生灼热的余爆。例如，木材、棉、毛、麻、纸张等火灾。 B类火灾：液体或可熔化固体物质火灾。例如，汽油、煤油、原油、甲醇、乙 醇、沥青、石蜡等火灾。 C类火灾：气体火灾。例如，煤气、天然气、甲烷、乙烷、氢气、乙炔等火 灾。 D类火灾：金属火灾。例如，钾、钠、镁、钛、锆、锂等火灾。

（一）危害生命安全 建筑物火灾会对人的生命安全构成严重威胁。一场大火，有时会吞噬几十人甚 至几百人的生命。建筑物火灾对生命的威胁主要来自以下几个方面：首先，建筑物 采用的许多可燃性材料，在起火燃烧时产生高温高热，对人的肌体造成严重伤害， 甚至致人休克、死亡。据统计，因燃烧热造成人员死亡的数量约占整个火灾死亡人 数的1/4。其次，建筑内可燃材料燃烧过程中释放出的一氧化碳等有毒烟气，人吸 人后会产生呼吸困难、头痛、恶心、神经系统紊乱等症状，威胁生命安全。在所有 火灾遇难人员中，约有3/4的人是吸人有毒有害烟气后直接导致死亡。最后，建筑 物经燃烧，达到甚至超过了承重构件的耐火极限，导致建筑整体或部分构件塌， 造成人员伤亡。 （二）造成经济损失 火灾造成的经济损失以建筑火灾为主，体现在以下几个方面：第，火灾烧毁 建筑物内的财物，破坏设施设备，甚至会因火势蔓延使整幢建筑物化为废墟。一 些精密仪器、棉纺织物等还会因受火灾烟气的侵蚀造成永久性破坏，无法再次使

第二节火灾发生的常见原因

事故都有起因，火灾也是如此。分析起火原因，了解火灾发生的特点，是为了 更有针对性地运用技术措施，有效控火，防止和减少火灾危害。

有关资料显示，近年来我国发生的电气火灾数量一直居高不下，每年都在10万 起以上，占全年火灾总数的30%左右，2018年为34.6%，导致的人员伤亡及经济 损失在各类火灾原因当中居首位。近几年，在全国范围内造成较大社会影响的几起 火灾事故，许多是因电气设备使用不当或电气线路故障而引发的。电气火灾原因复 杂，主要与电气线路故障、电气设备故障以及电加热器具使用不当等因素有关。电 气线路、电气设备发生故障，既可能是产品在设计、生产、制造环节产生的缺陷，

也可能与其敷设、施工安装及投入使用后的维护管理相关。由此引发的电气线路接 触不良、过负荷、短路、电气设备过热等是造成电气火灾的直接原因。

点燃的香烟及未熄灭的火柴杆温度可达到800℃，能引燃许多可燃物质，在起 火原因中占有相当的比重。例如，将没有熄灭的烟头和火柴杆扔在可燃物中引起火 灾；躺在床上，特别是醉酒后躺在床上吸烟，烟头掉在被褥上引起火灾；在禁止火 种的火灾高危场所，因违章吸烟引起火灾。2018年，全国因吸烟不慎引发的火灾 占火灾总数的7.3%

生活用火不慎主要是指城乡居民家庭生活用火不慎。例如，炊事用火中炊事 器具设置不当，安装不符合要求，在炉灶的使用中违反安全技术要求等引起火灾， 2018年，全国因生活用火不慎引发的火灾占火灾总数的21.5%。

消防基础知识 第二意火灾

这类火灾为当事人故意为之，通常经过一定的策划准备，因而往往缺乏初期救助， 火灾发展迅速，后果严重。2018年，全国因放火引发的火灾占火灾总数的1.3%。

雷电导致的火灾原因大体上有三种：一是雷电直接击在建筑物上发生热效应、 机械效应作用等；二是雷电产生静电感应作用和电磁感应作用；三是高电位雷电波 召着电气线路或金属管道系统侵人建筑物内部。在雷击较多的地区，建筑物上如果 没有设置可靠的防雷保护设施，便有可能发生雷击起火。此外，一些森林火灾往往 是由雷击所引起的。2018年，全国因雷击引发的火灾约占火灾总数的0.1%。 此外，由于自燃等原因引发的火灾也占据了一定的比例。

第三节建筑火灾发展及蔓延的机理

一些常用材料的导热系数

（一）热对流 热对流又称对流，是指流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混引起 热量传递的方式。热对流中热量的传递与流体流动有密切的关系。当然，由于流体 中存在温度差，所以也必然存在导热现象，但导热在整个传热中处于次要地位。工 程上常把具有相对位移的流体与所接触的固体表面之间的热传递过程称为对流换热。 一般来说，建筑发生火灾过程中，通风孔洞面积越大，热对流的速度越快；通 风孔洞所处位置越高，对流速度越快。热对流对初起火灾的发展起重要作用。 （三）热辐射 辐射是物体通过电磁波来传递能量的方式。辐射换热是物体间以辐射的方式进 行的热量传递。与热传导和热对流不同的是，热辐射在传递能量时不需要互相接触 即可进行，所以它是一种非接触传递能量的方式，即使在太空，热辐射也能照常进 行。最典型的例子是太阳向地球表面传递热量的过程。 热辐射是促使建筑室内火灾及建筑之间火灾蔓延的重要形式。起火点附近与火 焰不相接触又无中间导热物体作媒介而被引燃的可燃物，就是热辐射及热对流的结 果。火场上的火焰、烟雾都能辐射热能，辐射热能的强弱取决于燃烧物质的热值和 火焰温度。物质热值越大，火焰温度越高，热辐射也越强。辐射热作用于附近的物 体上，能否引起可燃物质着火，要看热源的温度、距离和角度。

二、建筑火灾烟气的流动过程

在实际建筑火灾初期，产生的热烟气不足以在室内上方积聚形成静止的热烟气 层，在顶棚与静止环境空气之间的顶棚射流烟气层会出现迅速流动的现象。当顶棚 射流的热烟气通过顶棚表面和边缘的开口排出，可以延缓热烟气在顶棚以下积聚。 热烟气羽流经撞击顶棚后形成顶棚射流流出着火区域。由于热烟气层的下边界会水 平卷吸环境空气，因此热烟气层在流动的过程中逐渐加厚，空气卷吸使顶棚射流的 温度和速度降低。另外，当热烟气沿顶棚流动时，与顶棚表面发生的热交换也使得 靠近顶棚处的烟气温度降低。研究表明，假设顶棚距离可燃物的垂直高度为H，多 数情况下顶棚射流层的厚度约为距离顶棚以下高度H的5%~12%，而顶棚射流 层内最高温度和最大速度出现在距离顶棚以下高度H的1%处。顶棚射流的最大温 度和最大速度值是估算火灾探测器和喷头热响应的重要基础。 （3）烟气层沉降。随着燃烧持续发展，新的烟气不断向上补充，室内烟气层的 厚度逐渐增加。在这一阶段，上部烟气的温度逐渐升高、浓度逐渐增大，如果可燃 物充足，且烟气不能充分地从上部排出，烟气层将会一直下降，直到浸没火源。由 于烟气层的下降，使得室内的洁净空气减少，烟气中的未燃可燃成分逐渐增多。如 果着火房间的门、窗等开口是开的，烟气会沿这些开口排出。根据烟气的生成速 率，并结合着火房间的几何尺寸，可以估算出烟气层厚度随时间变化的状况。 发生火灾时，应设法通过打开排烟口等方式，将烟气层限制在一定高度内。否 则，着火房间烟气层下降到房间开口位置，例如，门、窗或其他缝隙时，烟气会通 过这些开口蔓延扩散到建筑的其他地方。

第一篇消防基础知识 第二章火灾 25

烟气在竖井流动过程中，当竖井内部温度比外部高时，相应内部压力也会比外部 高。此时，如果竖井的上部和下部都有开口，气体会向上流动，且在一定高度形成压 力中性平面（室内外压力平衡的理论分界面，简称中性面）。对于开口截面面积较大的 建筑，相对于浮力所引起的压差而言，气体在竖井内流动的摩擦阻力可以忽略不计

（二）烟气流动的驱动力 火灾中，可燃物燃烧过程中释放的热量会使气体膨胀。同时，由于密度降低， 产生的高温烟气具有浮力。热膨胀作用、浮力作用是烟气流动的驱动力。受浮力作 用驱动的主要有烟窗效应、火风压和外界风等。 1.烟窗效应 当建筑物内外的温度不同时，室内外空气的密度随之出现差别，这将引发浮力 驱动的流动。如果室内空气温度高于室外，则室内空气将发生向上运动，建筑物越 高，这种流动越强。竖井是发生这种现象的主要场合，在竖井中，由于浮力作用产 生的气体运动十分显著，通常称这种现象为烟窗效应。在火灾过程中，烟窗效应是 造成烟气竖向流动的主要因素。 2.火风压 火风压是指建筑物内发生火灾时，在起火房间内，由于温度上升，气体迅速膨 胀，对楼板和四壁形成的压力。火风压的影响主要在起火房间，如果火风压大于进 风口的压力，则大量的烟火将通过外墙窗口，由室外向上蔓延；若火风压等于或小 于进风口的压力，则烟火全部从内部蔓延，当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电 缆井等竖向孔道以后，会大大强化烟效应。 烟窗效应和火风压不同，它能影响全楼。多数情况下，建筑物内的温度大于室 外温度，所以室内气流总的方向是自下而上的，即正向烟窗效应。起火层的位置越 低，影响的层数越多。在正向烟肉效应下，若火灾发生在中性面以下的楼层，火灾 产生的烟气进人竖井后会沿竖井上升，一旦升到中性面以上，烟气不单可由竖井上 部的开口流出来，也可进入建筑物上部与竖井相连的楼层；若中性面以上的楼层起 火，当火势较弱时，由烟肉效应产生的空气流动可限制烟气流进人竖井，如果着火 层的燃烧强烈，则热烟气的浮力足以克服竖井内的烟窗效应，仍可进人竖井而继续 向上蔓延。因此，对高层建筑中的楼梯间、电梯井、管道井、天井、电缆井、排气 道、中庭等竖向孔道，如果防火处理不当，就形同一座高耸的烟，强大的抽拔力 将使火沿着竖向孔道迅速蔓延。 3.外界风 风的存在可在建筑物的周围产生压力分布，而这种压力分布能够影响建筑物 内的烟气流动。建筑物外部的压力分布受到多种因素的影响，其中包括风的速度和 方向、建筑物的高度和几何形状等。风的影响往往可以超过其他驱动烟气运动的力 自然和人工）。一般来说，风朝着建筑物吹过来会在建筑物的迎风侧产生较高滞止 压力，这可增强建筑物内的烟气向下风方向的流动性

三、建筑室内火灾发展的阶段

段转变为充分发展阶段。 进入充分发展阶段后，室内所有可燃物表面开始燃烧，室内温度急剧上升，可 高达800～1000℃。由于此阶段大量可燃物同时燃烧，燃烧的速率受控于通风口 的大小和通风的速率，因此，此阶段属于通风控制型火灾。此阶段，火焰会从房间 的门、窗等开口处向外喷出，沿走廊、吊顶迅速向水平方向以及通过竖向管井、共 享空间等纵向空间蔓延扩散，使邻近区域受到火势的威胁。这是室内火灾最危险的 阶段。 （三）衰减阶段 在火灾全面发展阶段的后期，随着室内可燃物数量的减少，燃烧速度减慢，燃 烧强度减弱，温度逐渐下降。一般认为，当室内平均温度下降到其峰值的80%时， 火灾进人衰减阶段。最后，由于燃料基本耗尽，有焰燃烧逐渐无法维持，室内只剩 一堆赤热焦化后的炭持续无焰燃烧，其燃烧速度已变得相当缓慢，直至燃烧完全熄 灭。 上述后两个阶段是可燃物数量充足、通风良好的情况下，室内火灾的自然发展 过程。实际上，一且室内发生火灾，常常伴有人为的灭火行动或者自动灭火设施的 启动，因此会改变火灾的发展进程。不少火灾尚未发展就被扑灭，这样室内就不会 出现破坏性的高温。如果灭火过程中，可燃材料中的挥发分并未完全析出，可燃物 周围的温度在短时间内仍然较高，易造成可燃挥发分继续析出，一旦条件合适，可 能会出现死灰复燃的情况，这种情况不容忽视

四、建筑室内火灾的特殊现象

室内火灾发展过程中出现的轰燃现象，是火灾发展的重要转折点。轰燃所占时 间较短，通常只有数秒或者几分钟，因此把它看作一种现象，而不作为一个阶段。 回燃则是建筑火灾过程中发生的具有爆炸性的特殊现象，对人身财产安全、建筑结 构本身均易造成较大的威胁和破坏。长期以来，这两种特殊的室内火灾现象一直都 是火灾科学界研究的重点。 （一）轰燃 轰燃是指室内火灾由局部燃烧向所有可燃物表面都燃烧的突然转变。室内轰燃 是一种瞬态过程，其中包含着室内温度、燃烧范围、气体浓度等参数的剧烈变化。 目前研究认为，当建筑室内火灾出现以下三种情况，即可判断发生了轰燃：一是顶 棚附近的气体温度超过某一特定值（约600℃）；二是地面的辐射热通量超过某一 特定值（约20kW/m²）；三是火焰从通风开口喷出。影响轰燃发生的重要因素包括 室内可燃物的数量，燃烧特性与布局，房间的大小与形状，房间开口的大小、位置

与形状，室内装修装饰材料热惯性（即导热系数、密度和比热组合成的一个参数， 快定热量吸收的多少）等。 经过对国内外一线专业消防救援人员在灭火实战中的总结，轰燃发生之前火场 可能出现以下征兆： （1）屋顶的热烟气层开始出现火焰。这说明室内的温度已经很高，热烟气层的 部分可燃气体被引燃或受热自燃出现了零星燃烧现象。 （2）出现滚燃现象。在室内的顶棚位置以及门、窗顶部流出的热烟气层中都有 可能观察到由于空气卷吸而形成很多形似手指头的滚动火焰，即滚燃现象。 （3）热烟气层突然下降。室内燃烧产生烟气的量突然增加，使得烟气层突然变 享。 （4）温度突然增加。室内温度突然上升，裸露部分的皮肤可以感觉到高温引起 的疼痛，这也是轰燃发生之前的重要征兆，因为热量是触发轰燃的原因。 （二）回燃 根据美国消防协会的定义，回燃是指当室内通风不良、燃烧处于缺氧状态时，由 于氧气的引入导致热烟气发生的爆炸性或快速的燃烧现象。回燃通常发生在通风不良 的室内火灾门、窗打开或者被破坏的时候。这是因为在通风不良的室内环境中，长时 间燃烧后聚集大量具有可燃性的不完全燃烧产物和热解产物，这些处于气相的可燃性 物质包括可燃气体、可燃液滴和碳烟粒子，它们组成了可燃性的混合物，而且其浓度 随着燃烧时间的增长而不断变大，但由于室内通风不良、供氧不足，氧气的浓度低于 可燃气相混合物爆炸的临界氧浓度，因此不会发生爆炸。然而，当房间的门、窗被突 然打开，或者因火场环境受到破坏，大量空气随之涌人，室内氧气浓度迅速升高，使 得可燃气相混合物进人爆炸极限浓度范围内，从而发生爆炸性或快速的燃烧现象。回 燃发生时，室内燃烧气体受热膨胀从开口逸出，在高压冲击波的作用下形成喷出火 球。回燃产生的高温高压和喷出火球不仅会对人身安全产生极大威胁，而且还会对建 筑结构本身造成较强破坏。 有关理论研究表明，室内发生火灾时，处于气相的可燃混合物浓度和室内的氧 浓度是回燃发生的决定性因素。回燃的剧烈程度随室内可燃气相混合物浓度的增加 而增大。室内火灾中可燃气相混合物浓度的大小，主要取决于室内可燃物的类型、 火灾荷载密度（火灾荷载指某一空间内所有物质，包括装修装饰材料的总热值，火 灾荷载密度即单位建筑面积上的火灾荷载）、通风条件以及燃烧时间等。 回燃发生前通常也可能出现一些征兆。如果身处室外，可能观察到的征兆包 括：着火房间开口较少，通风不良，蓄积大量烟气；着火房间的门或窗户上有油状 沉积物：门、窗及其把手温度高：开口处流出脉动式热烟气；有烟气被倒吸人室内

消防安全技术实务（2020年版

的现象。如果身处室内，或向室内看去，可能观察到的征兆包括：室内热烟气层中 出现蓝色火焰（表明燃烧缺氧，燃烧产物中含有较多一氧化碳，其燃烧呈蓝色）； 听到吸气声或呼啸声。但回燃发生前的征兆并不稳定，有时回燃发生前只能观察到 一两种征兆。 室内火灾的灭火救援过程中，如果发现上述任何征兆，在未做好充分的灭火和 防护准备前，不要轻易打开门、窗，以免新鲜空气流入导致回燃的发生。可以采取 顶部通风排烟、侧翼夹击射水灭火等方式，尽量降低回燃的发生率和危害性。

QJQS 0010S-2015 吉林省杞参食品有限公司 大枣桂圆红糖第四节防火和灭火的基本原理与方法

根据燃烧基础理论，可燃物、助燃物和引火源三个条件必须同时具备且相互作 用，燃烧才能发生。防火和灭火的基本原理，是基于对燃烧条件理论运用的结果。 其中，防火原理在于限制燃烧条件的形成，灭火原理则是破坏已触发的燃烧条件。

防火的基本方法 预防火灾发生的基本方法应从限制燃烧的三个基本条件入手，并避免它们相互 作用。 107 1062 （一）控制可燃物 在条件允许的情况下，控制奇燃物的做法通常有以下几种：以难燃、不燃材料 代替可燃材料，例如，用水溉代替木材建造房屋；降低可燃物质（通常指可燃气 体、粉尘等）在空气中的。再如，在车间或库房采取全面通风或局部排风，使 可燃物不易积聚；将可然物与化学性质相抵触的其他物品隔离保存，并防止“跑 冒、滴、漏”等。 （二）隔绝助燃物 对于一些易燃物品，可采取隔绝空气的方法来储存，例如，钠存于煤油中、磷 存于水中、二硫化碳用水封存等。在有的生产、施工环节，可以通过在设备容器中 充装惰性介质保护的方式来隔绝助燃物，例如，水人电石式乙炔发生器在加料后 用惰性介质氮气吹扫，燃料容器在检修焊补（动火）前，用情性介质置换等。 （三）控制引火源 在多数场合，可燃物在生产、生活中的存在不可避免，作为最常见助燃物的氧 气也几乎无处不在，所以防火防爆技术的重点应是对引火源的控制。在生产加工过 程中，各类必要的热能源即可能成为导致火灾发生的引火源，故须采取合理的技术 手段和管理措施来加以控制，既要保证安全生产的需要，又要设法避免引起火灾爆

炸。对于几类常见引火源，通常的做法有禁止明火、控制温度、使用无火花和静电 消除设备、接地避雷、设置火星熄灭装置等。

GB/T 17215.647-2021 电测量数据交换 DLMSCOSEM组件 第47部分：基于IP网络的DLMSCOSEM传输层二、灭火的基本原理与方法

和七氟内烧灭灭剂。化学抑制灭火速度快，使用得当可有效地扑灭初起火灾，减少 人员伤亡和经济损失。该方法对于有焰燃烧火灾效果好，而对深位火灾由于渗透性 较差，灭火效果不理想。在条件许可的情况下，采用化学抑制灭火的灭火剂与水 泡沫等灭火剂联用会取得明显效果