建筑火災其發(fā)展過程大致可分為初期增長階段、充分發(fā)展階段和衰減階段。
一、初期增長階段
初期增長階段從出現(xiàn)明火起,此階段燃燒面積較小,只局限于著火點處的可燃物燃燒,局部溫度較高,室內各點的溫度不平衡,其燃燒狀況與敞開環(huán)境中的燃燒狀況差不多。由于可燃物性能、分布和通風、散熱等條件的影響,燃燒的發(fā)展大多比較緩慢,有可能形成火災,也有可能中途自行熄滅,燃燒發(fā)展不穩(wěn)定。火災初期增長階段持續(xù)時間的長短不定。
二、充分發(fā)展階段
在建筑室內火災持續(xù)燃燒一定時間后,燃燒范圍不斷擴大,溫度升高,室內的可燃物在高溫的作用下,不斷分解釋放出可燃氣體。
當房間內溫度達到400~600℃時,室內絕大部分可燃物起火燃燒,這種在一限定空間內可燃物的表面全部卷入燃燒的瞬變狀態(tài),稱為轟燃。轟燃的出現(xiàn)是燃燒釋放的熱量在室內逐漸累積與對外散熱共同作用、燃燒速率急劇增大的結果。通常,轟燃的發(fā)生標志著室內火災進入充分發(fā)展階段。
轟燃發(fā)生后,室內可燃物出現(xiàn)全面燃燒,可燃物熱釋放速率很大,室溫急劇上升,并出現(xiàn)持續(xù)高溫,溫度可達800~1000℃。
之后,火焰和高溫煙氣在火風壓的作用下,會從房間的門窗、孔洞等處大量涌出,沿走廊、吊頂迅速向水平方向蔓延擴散。同時,由于煙囪效應的作用,火勢會通過豎向管井、共享空間等向上蔓延。
三、衰減階段
在火災全面發(fā)展階段的后期,隨著室內可燃物數(shù)量的減少,火災燃燒速度減慢,燃燒強度減弱,溫度逐漸下降,一般認為火災衰減階段是從室內平均溫度降到其峰值的80%時算起。隨后房間內溫度下降顯著,直到室內外溫度達到平衡為止,火災完全熄滅。
上述后兩個階段是通風良好情況下室內火災的自然發(fā)展過程。實際上,一旦室內發(fā)生火災,常常伴有人為的滅火行動或者自動滅火設施的啟動,因此會改變火災的發(fā)展過程。不少火災尚未發(fā)展就被撲滅,這樣室內就不會出現(xiàn)破壞性的高溫。
如果滅火過程中,可燃材料中的揮發(fā)分并未完全析出,可燃物周圍的溫度在短時間內仍然較高,易造成可燃揮發(fā)分再度析出,一旦條件合適,可能會出現(xiàn)死灰復燃的情況,這種問題不容忽視。
接下來,介紹滅火的方法。為防止火勢失去控制,繼續(xù)擴大燃燒而造成災害,需要采取一定的方式將火撲滅,通常有四種滅火方法,這些方法的根本原理是破壞燃燒條件。
一、冷卻滅火
可燃物一旦達到著火點,即會燃燒或持續(xù)燃燒。在一定條件下,將可燃物的溫度降到著火點以下,燃燒即會停止。對于可燃固體,將其冷卻在燃點以下;對于可燃液體,將其冷卻在閃點以下,燃燒反應就會中止。
二、隔離滅火
在燃燒三要素中,可燃物是燃燒的主要因素。將可燃物與氧氣、火焰隔離,就可以中止燃燒、撲滅火災。
三、窒息滅火
可燃物的燃燒是氧化作用,需要在最低氧濃度以上才能進行,低于最低氧濃度,燃燒不能進行,火災即被撲滅。一般氧濃度低于15%時,就不能維持燃燒。
四、化學抑制滅火
由于有焰燃燒是通過鏈式反應進行的,如果能有效地抑制自由基的產生或降低火焰中的自由基濃度,即可使燃燒中止?;瘜W抑制滅火的滅火劑常見的有干粉和七氟丙烷。