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文檔簡(jiǎn)介
1、木造建築物火災(zāi)燃燒之過(guò)程 一、燃燒過(guò)程 起火原因無(wú)焰著火發(fā)焰著火 起火最盛期燒盡倒塌滅火 二、每一過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)短之影響因素a.(起火原因無(wú)焰著火):起火原因種類(lèi)、發(fā)生 場(chǎng)所位置。b.(無(wú)焰著火發(fā)焰著火):起火原因程度、 發(fā)生場(chǎng)所位置、空氣供應(yīng)條件c.(發(fā)焰著火起火):發(fā)焰著火位置、建築 物構(gòu)造。木構(gòu)造與耐火構(gòu)造建築物“時(shí)間-溫度曲線(xiàn)”等溫線(xiàn) 若以火源棟建築物外壁下端為標(biāo)準(zhǔn),測(cè)定鄰 棟建築物壁面之溫度,將同一溫度之各點(diǎn)連 成一條曲線(xiàn),此曲線(xiàn)即稱(chēng)之為等溫線(xiàn)。 火源建築物燃燒時(shí)之等溫面曲線(xiàn) 等溫線(xiàn)其關(guān)係式如下: h=pd2 h:鄰棟建築物高度(m) P:延燒係數(shù)(m-1) d:距火源棟距離(m)耐火建
2、築物意義 本節(jié)所稱(chēng)之耐火建築物則係泛指具有抗火(Fire Resistance)性能構(gòu)造之建築物。諸如:磚造、石造、空心磚造、混凝土造、鋼筋混凝土造等建築物,其中尤以鋼筋混凝土造者更具有代表性。 耐火建築物火災(zāi)特性 耐火建築物火災(zāi)之延燒狀況,與前述木造建築物火災(zāi)之情況大致相同,亦可分為初期成長(zhǎng)期最盛期衰退期,每一時(shí)期的火災(zāi)特性分述如下 輻射能回饋效應(yīng) 當(dāng)火勢(shì)由牆面上昇到達(dá)天花板時(shí),若天花 板為可燃性者,火勢(shì)將迅速點(diǎn)燃天花板, 並快速向外擴(kuò)散發(fā)展。燃燒中之天花板會(huì) 向地面放射大量之輻射熱,促進(jìn)地面可燃 物之燃燒速度,此種現(xiàn)象即為密閉空間具 有之輻射能回饋效果。(Radiant Energy Fe
3、ed Back)。閃燃 (轟燃,F(xiàn)lash Over) (一)定義 室內(nèi)起火後,火勢(shì)逐漸擴(kuò)大,並生成大量 可燃性氣體,蓄積於天花板附近,當(dāng)與空 氣混合濃度到達(dá)燃燒範(fàn)圍時(shí),達(dá)燃點(diǎn)後一 舉引火,室內(nèi)頓時(shí)成為火海之現(xiàn)象,即稱(chēng) 之。 影響F.O.T最大之三種因素 1.內(nèi)部裝潢材料: (1)使用裝潢材料之位置: 同種類(lèi)等面積之裝潢材料中,影響最大 之部位為天花板板面,其次為壁面,影 響最小者為地板面。 (2)裝潢材料之燃燒性: 耐燃者F.O.T愈大. (3)裝潢材料之熱傳導(dǎo)率: 熱傳導(dǎo)率低之材料,由於保溫性良好, 熱之?dāng)U散緩慢,不僅縮短F.O.T,亦使該 時(shí)之溫度顯著增高。 (4)裝潢材料之厚度: 材料
4、厚度愈薄者, F.O.T自然愈短。 天花板及牆面部份使用耐燃、熱傳導(dǎo)率大 且厚度大之材料,F(xiàn).O.T愈大 2.火 源 大 小 定義:可燃物表面積/室內(nèi)全體表面積 影響:(火源愈小,F(xiàn).O.T愈大)3.開(kāi) 口 率 定義:開(kāi)口面積/室內(nèi)牆壁面積 影響:(開(kāi)口率愈小,F(xiàn)OT愈大,當(dāng)開(kāi)口率小 至 1/16 以下時(shí),則不易有F.O出現(xiàn)) 三、最盛期 火災(zāi)進(jìn)入閃燃之後,由於燃燒速度增加,放出大量之熱,高溫持續(xù),火勢(shì)亦達(dá)鼎盛,此一時(shí)期稱(chēng)為最盛期。 (一)燃燒型式1.通風(fēng)控制燃燒 意義:初期火場(chǎng)通風(fēng)口流入空氣量尚不足使所有 的可燃物同時(shí)燃燒,因此燃燒速度乃受流 入之空氣量所決定,與可燃物表面積無(wú)關(guān)。 判斷方式
5、:g1/2 AH / AO (0.29) :空氣密度 g:重力加速度 A:開(kāi)口部面積 H:開(kāi)口部高度 AO:可燃物表面積 (二)最盛期之燃燒速度 R=5.5AH R:燃燒速度 (Kg/min) A:開(kāi)口面積 (m2) H:開(kāi)口高度 (m) (三)火災(zāi)溫度 火災(zāi)溫度隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而發(fā)生變化,此種溫 度-時(shí)間關(guān)係圖,稱(chēng)為火災(zāi)溫度曲線(xiàn)。此曲 線(xiàn)因室內(nèi)條件之差異,有時(shí)較標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)為 高,有時(shí)較標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)為低。此一條件即稱(chēng)之 為“溫度因子”(Temperature Factor) 。 溫度因子= AH/AT A:開(kāi)口部之面積(m2) H:開(kāi)口部之垂直高度(m) AT :室內(nèi)天花板、牆壁、地板之全表面積 (m2)
6、 *溫度因子愈大,則溫度曲線(xiàn)呈愈高溫之狀 態(tài)。反之,溫度曲線(xiàn)愈低。(如圖) (四) 、火災(zāi)持續(xù)時(shí)間 火災(zāi)最盛期之燃燒速度大致呈一定狀態(tài)時(shí),則其 火災(zāi)持續(xù)時(shí)間: T=W/R =WAF/(5.5AH) W:單位面積之可燃物量(kg/m2) AF:地板面積(m2) W:室內(nèi)可燃物量(kg) = WAF R:燃燒速度(kg/min) 持續(xù)時(shí)間因子(Fire Duration Factor) =AF/AH 四、衰退期 最盛期過(guò)後,隨著可燃物的燃燒殆盡,火 勢(shì)逐漸轉(zhuǎn)弱。當(dāng)室內(nèi)已一覽無(wú)遺時(shí),已進(jìn) 入衰退期。 複燃 一、定義: 火災(zāi)在悶燒(Smoldering)狀態(tài)時(shí)期,因空氣中的氧氣量不足,而產(chǎn)生大量之可燃
7、性氣體,充滿(mǎn)整個(gè)室內(nèi)空間。惟不久之後,由於門(mén)窗玻璃或其他處所之破裂或自外部開(kāi)啟開(kāi)口,而形成空氣之流通口。此時(shí),若造成大量空氣湧入時(shí),將可能使充滿(mǎn)室內(nèi)之可燃性氣體一舉燃燒,火焰從窗口噴出,造成危險(xiǎn)。此種現(xiàn)象一般稱(chēng)為複燃(Back Draf)現(xiàn)象。 二、閃燃與複燃之差異 美國(guó)學(xué)者Dunn於2000年時(shí)亦提出是閃燃 (Flash over)與複燃(Back Draf)現(xiàn)象,二 者之間差異點(diǎn):在火場(chǎng)中,複燃現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)率較少;但 相對(duì)的,閃燃現(xiàn)象則較常發(fā)生。複燃現(xiàn)象為一種爆炸現(xiàn)象,其所釋放出的 能量常造成門(mén)窗的破壞;而閃燃則是火勢(shì) 快速發(fā)展的一種現(xiàn)象。造成複燃發(fā)生的原因?yàn)榭諝?;造成閃燃發(fā)生的原因則為熱
8、,而不是空氣。在火災(zāi)發(fā)展時(shí)期中,複燃發(fā)生在成長(zhǎng)期或衰退期;閃燃則僅可能發(fā)生在成長(zhǎng)期。高層建築物之特性一、高樓建築結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)堅(jiān)固結(jié)實(shí)。2.樓層面積廣闊。3.裝璜材料複雜。4.開(kāi)口通道眾多。5.各種管道密佈。二、用途特色1.用途複雜。2.人口密集。高層建築物火災(zāi)特性1.濃煙密佈: 高樓建築氣密性良好,初期外部進(jìn)入之空氣不足,通常形成不完全燃燒,而產(chǎn)生大量濃煙。 2.高溫灼熱: 高樓大廈多為密閉式建築,內(nèi)部燃燒所生之熱, 不易擴(kuò)散至外部,因此熱量蓄積之結(jié)果,形成高 溫、高熱。 。 3.延燒快速: 高樓內(nèi)部之垂直管道與上下樓梯通道,不但造成火勢(shì)延伸之孔道,更易形成所謂煙囪效應(yīng)(Stack Eff
9、ect),使火災(zāi)延燒迅速。4.逃生不易: 高樓建築物由於距離地面高,縱深大,通路轉(zhuǎn)折,人們逃生不易。 5.搶救困難: 高樓之高度如果超出雲(yún)梯車(chē)之界限,固無(wú) 法到達(dá),即使雲(yún)梯車(chē)可以到達(dá),亦因風(fēng) 力、荷重及噴水反作用力之關(guān)係,其穩(wěn)定 性與安全性要大打折扣。逃生對(duì)策原則 1.直覺(jué)之原則: 指在非常狀態(tài)下,即使頭腦混沌,處?kù)稛o(wú) 法作正常判斷之智能低劣狀況下,亦能憑 其直覺(jué)而採(cǎi)取必要之行動(dòng)。例如:在標(biāo)示 板上書(shū)寫(xiě)文字,不如以圖形或箭頭等簡(jiǎn)單 符號(hào)表示,使人一眼即能明白。基於此觀(guān) 念,對(duì)建築物內(nèi)部裝設(shè)避難方向指標(biāo) 以及出口標(biāo)示燈等。 2.萬(wàn)全原則: 係指萬(wàn)一某種手段故障而生阻礙時(shí),另備 有第二種甚至第三種
10、手段,可以保證遂行 其目的之意。例如:為防止停電,而備有 緊急電源,乃至於建築物逃生之設(shè)計(jì),強(qiáng) 調(diào)二方向避難原則等,均是此項(xiàng)原則 之運(yùn)用。地下建築物火災(zāi)之特性 地下建築與高層建築物火災(zāi)相似之處列舉如下: (一)二者在救火時(shí),均需利用樓梯(或電梯) 到達(dá)起火地點(diǎn)。 (二)二者發(fā)生火災(zāi)時(shí),均濃煙密佈,充滿(mǎn)有毒氣 體。 (三)二者均呈現(xiàn)高溫灼熱。 (四)二者火災(zāi)時(shí),均有迅速向上延燒之特性。 (五)二者均逃生不易。 (六)二者之搶救均極困難。 地下建築物火災(zāi),除上述與高樓火災(zāi)有相似之特徵外,尚有下列特殊之處: (一)地下建築物火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)瞬息萬(wàn)變: 地下層因結(jié)構(gòu)複雜,用途分歧,因此隨時(shí) 可能產(chǎn)生不同之情勢(shì),呈現(xiàn)一種極不安定之狀 態(tài)。 (二)搶救工作危險(xiǎn)重重 地下層之救火工作,因受上升之濃煙與高熱之 壓迫,困難重重。 (三)火點(diǎn)發(fā)現(xiàn)困難。 由於地下建築火災(zāi)經(jīng)常延誤發(fā)現(xiàn),消防隊(duì)到達(dá)時(shí) 已隔相當(dāng)時(shí)間。此外搶救時(shí)內(nèi)
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