三、室内火灾极端现象

一、教学目的

通过学习，使学员了解掌握建筑火灾极端现象种类和形成原理，为认识、预防、控制极端火灾现象提供认知基础。

二、建筑火灾极端现象

（一）滚燃

1. 现象及表现：滚燃是指在火灾发生时，热烟气层在顶棚下方形成并积聚，当热烟气层温度足够高且可燃烟气浓度达到一定程度时，热烟气中的可燃烟气会在顶棚下方形成滚动燃烧的火焰，并沿着顶棚表面向四周蔓延。滚燃是轰燃发生前的重要征兆，是火灾发展过程中的一个危险现象。
2. 原理及条件：在高温烟气层中，可燃烟气由于达到自燃温度和燃烧极限范围，会在顶棚区域发生局部链式反应，使烟气层表面形成滚动蔓延燃烧。

1. 靠近墙壁或顶棚的物体表面温度迅速升高，并伴随着大量的热辐射；
2. 顶棚烟气层有持续性的橙色或红色的火焰滚动，这些火焰一般呈片状或带状；
3. 即便烟气层未靠近火源，滚燃现象依然可以发生。

1. 火势会迅速蔓延扩大，火场温度快速上升。
2. 引发轰燃现象。
3. 射水冷却烟气层、适当的通风排烟或是反通风。
4. 紧急撤离该区域并通知参战力量注意。

（二）轰燃

1. 现象及表现：轰燃是指室内火灾由局部燃烧迅速转变为全面燃烧的瞬变过程，标志着火势从发展阶段突然转变为全面燃烧阶段。随着火势发展，室内可燃物受热分解作用，开始释放可燃烟气，当上层烟气层的温度达到600℃左右时，火场热辐射将可燃物表面瞬间引燃。
2. 原理及条件：在这个过程中，上层烟气层温度的增加是关键环节，由于火场氧气充足，因此燃烧加剧，烟气层温度逐步上升，烟气层逐渐下降，由此火场释放的热辐射强度不断增加，当烟气层温度≥600℃或可燃物受到的热辐射强度达到20kw/㎡时，火灾呈跳跃式迅速蔓延扩大。（观看实验视频）

1. 火场温度突然急剧上升。
2. 烟气层中出现持续明火（滚燃现象）。
3. 上层烟气层下降至离地面1米左右，可燃物表面散发出白色的热解可燃烟气。
4. 排烟口的烟气在短时间内从平缓流动状态过渡为汹涌流动状态，且烟量大、烟层厚、颜色深，预示轰燃即将发生。

1. 突然发生，若没有提前预判，难以逃生。
2. 室内火势迅速扩大，陷入一片火海。
3. 火场温度急剧上升，个人防护装备难以有效抵御轰燃发生后的高温。
4. 射水冷却烟气层与地面可燃物，减少烟气层热辐射，防止可燃物达到燃点。
5. 关闭门窗，减少外部空气进入火场。
6. 在保持喷雾水状态下，及时撤离火场。

（三）回燃

1. 现象及表现：回燃是一种室内可燃烟气因缺氧而阴燃，又因供氧突然增加而引发的现象，在通风口处会有火球冲出。
2. 原理及条件：

1. 密闭或受限空间；
2. 室内相对高温，导致可燃物持续释放热解可燃烟气。
3. 通风条件突然改变，新鲜空气涌入室内与可燃烟气充分混合。
4. 可燃烟气被点燃。

1. 回燃通常发生在较为密闭的建筑火灾中。
2. 房间内无明火，或者火势较小，火光闪烁跳动，趋于阴燃状态。
3. 烟气层接近地面。
4. 浓烟从门窗缝隙“脉动式”溢出。
5. 排烟口被打开后，部分流出的烟气会被吸入火场，因为火场内部呈现负压状态。
6. 偶尔会听到火场中发出哨音，因为火场呈现负压，外部空气从门窗缝被吸入从而产生声响 。

1. 冲击波对建筑损坏。
2. 高温火球对消防员灼烧。
3. 观察预判优于盲目处置。
4. 排烟与射水协同开展，且人员不正对门窗开口。

（四）风驱火

1. 现象及表现：风驱火是因外部风短时间内吹进火场，改变了火场高温烟气路径和发展蔓延速度。通常在建筑较高的室内火灾，火借风势快速扩散至走廊或其他区域，令火场温度瞬间达到800℃以上的高温。
2. 原理及条件：

1. 外部风力达到3至4米/秒（3级微风）。
2. 建筑迎风面有进气口。
3. 风力能直接作用于火场。

1. 火焰明显水平倾斜，火焰因风力作用剧烈震颤抖动。
2. 下风方向烟气中夹杂着“喷射状”火焰。
3. 浓烟朝着风的方向蔓延。

1. 火势朝下风方向急速蔓延，下风方向的温度急剧升高，人员难以逃生。
2. 现场风力风向会随时改变，一个普通建筑火灾，可能会突发风驱火极端现象。
3. 侦察评估现场风力风向，观察预判优于盲目处置。
4. 判断上下风方向，明确进攻与撤退路线，严禁随意开启下风方向排烟口。
5. 利用风挡装置，封堵上风方向进气口。
6. 通过在门、墙上破拆孔洞，进行射水灭火。

（五）烟气的燃烧与爆炸

1. 现象及表现：烟气燃烧与爆炸是指在火灾过程中，积聚的可燃烟气与空气混合形成可燃混合气体，当这种混合气体处于燃烧极限范围内，遇到火源或足够的能量时，就会发生燃烧或爆炸现象。
2. 原理及条件：

1. 因建筑结构影响，导致可燃烟气集聚在管道、竖井、吊顶、天花板、夹层等隐蔽空间，或是集聚在未被观察到、未引起重视的起火区域毗邻房间等区域。
2. 可燃烟气在未受火势影响的区域与空气充分混合，烟气的温度、体积、浮力会降低，烟气的颜色会变浅。因此即便消防员观察到这些烟气也很可能会忽视其危险性。
3. 一旦现场出现火源，如破拆门窗产生的火花或是起火房间的火势蔓延至已经充烟的毗邻房间，则有可能出现烟气的燃烧或是爆炸。
4. 燃烧的剧烈程度取决于可燃烟气与空气混合情况。如可燃烟气的浓度较低，则可能出现轻微或明显的滚燃现象。如可燃烟气的浓度较高，则可能出现回燃火球的效果。如可燃烟气的浓度与空气的混合比例接近最佳混合比，则可能出现爆炸。
5. 烟气的燃烧与爆炸也与烟气所在的区域有较大关系，通常在通风良好的区域更容易出现烟气的燃烧，在通风受限的区域更容易出现烟气的爆炸。

1. 该现象具有极强的隐蔽性、突发性和麻痹性，可能发生在火灾的任何阶段。
2. 出现烟气燃烧很可能会引发轰燃，导致原本未受火势影响的区域陷入火海。
3. 出现烟气爆炸，压力冲击波很可能导致建筑结构损坏，如天花板会下陷，窗户破碎，门被撞开，墙体倒塌等。
4. 高度警惕聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等合成高分子材料火灾，对烟气的颜色、温度、浓度、烟气层的位置变化以及特殊建筑结构保持实时关注。
5. 在灭火救援全过程携带水枪，遇到突发情况及时出水保护。

（六）滚燃、轰燃、回燃和烟气的燃烧与爆炸之间的区别

1. 滚燃、轰燃具备完整的燃烧三要素，回燃欠缺空气引入，烟气燃烧与爆炸欠缺点火源。
2. 从燃烧形式来看，滚燃不属于严格意义上的预混燃烧，其混合程度不一定完全充分，因此伴随扩散燃烧特性。轰燃不是预混燃烧，属于扩散燃烧。回燃、烟气的燃烧与爆炸则属于预混燃烧。与扩散燃烧相比，预混燃烧的效率相对较高，燃烧更加充分，燃烧速度更快，燃烧温度更高。
3. 滚燃虽然属于烟气的燃烧，但烟气燃烧的范围更广泛，既包括烟气的非持续性燃烧，也包括烟气的持续性燃烧。同时，由于滚燃的发生通常在起火房间内，因此其更容易出现烟气自燃的情况，而烟气的燃烧，更多的是热烟气集聚到某隐蔽区域与空气混合导致烟气温度低于燃点的情况。
4. 回燃虽然属于烟气的爆炸，但烟气爆炸的范围更广泛，同时关于烟气爆炸的现象描述中，其触发机制与回燃明显不同，且就爆炸的威力而言，可燃烟气因为预先与空气混合，相较回燃会更加充分，因此其爆炸产生的压力与冲击波通常会大于回燃。另外在烟气爆炸这一过程中，可燃烟气有一定概率为大量浅色的热解烟气，再加上其与空气混合后，颜色更浅，即便救援人员观察到，也容易忽视其潜在风险。