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討 】 工 【 探 作
這是消防救災中一個非常重要的觀念。本文 度 放 率 ︵ 釋 燃 燒 熱 H 火 場 溫 或 R R ︶
接下來的討論,更可以說是這個觀念的延伸。
火災
閃燃 燃燒最盛期 衰退期
成長期
燃燒最盛期與衰退期
當火災經過閃燃到達燃燒最盛期之後,燃燒 Work Discussion
的速率取決於通風量。影響通風量的因素很多,
析 研 例 O F I 案 能 陽 太V 發 災 火 電
例如開口面積、開口高度、開口位置、是否有機
械進氣或排煙……等等,在此不一一討論。
給 — 比 與 火 空 氣 供 之 關 係 災 成 長 難 預 測 閃 燃 更 危 害 , 的 火 場
而最盛期的燃燒時間,火災區劃的火載量
(fire load)有關,亦與可燃物在燃燒區劃內的
分布有關。一般假設燃燒消耗 80% 的燃料後進 時間
入衰退期,一直到所有的燃料燒完,如圖二。
圖二、常見的火災燃燒曲線 VIFO 與爆燃
上面介紹完了閃燃以及常見的燃燒曲線,接
著來談談 VIFO 與爆燃。
火 或 ︶ 度 溫 場 燃 放 燒 釋 熱 R R H 率 ︵
慢速成長火災 中速成長火災
在通風及可燃物充足的火場燃燒中,火災經
快速成長火災 極快速成長火災
火災
過成長期及閃燃,達到最盛期。但若火場的通風 成長期 閃燃 燃燒最盛期 衰退期
量不足,導致燃燒成長速率緩慢,或造成燃燒速
率的停滯或下降,如果氧氣供給持續不足,最終
可能無法維持持續的燃燒狀態,而火勢可能會自
動熄滅,如圖三。
但如果火災在無法充分燃燒的狀況下,仍然
可以維持火場的高溫,使可燃物持續分解為可燃
氣體,那麼這些可燃氣體就會不斷在火場區劃空
間內累積,並造成空間內部壓力上升(因為高溫 時間
+ 氣體分子數的增加)。
圖三、因通風不足、燃料不足或早期滅火而下降的紅色燃燒曲線,
黑色線為常見火災燃燒曲線。
補充說明
如何判斷火場已經進入「通風控制燃燒」?
有時候消防人員會看見火舌由通風口竄出,或竄出的濃煙中有明火。這是為什麼呢?
這要從濃煙的組成談起。濃煙的組成物質很複雜,不同可燃物在不一樣的燃燒狀況下會產生的物質也不
同,但大略來說,可以將濃煙視為可燃氣體、有毒氣體(如 HCN、CO)、未燃燒的碳粒子以及空氣的混合物。
而在火場內部,可燃氣體因為高溫而不斷生成,而高溫及增加的氣體分子造成壓力的上升,導致火災室的
壓力常較外部氣體高,因此常常可見濃煙從縫隙被推擠出來。由於火場中的濃煙就是可燃氣體和空氣的混合
物,所以只要有足夠的溫度及氧氣,就能點燃濃煙中的可燃物質。
火災中常見的火舌會由窗戶等通風開口竄出,是因為火場內部的空氣量不足,因此在火災區劃內無法被完
全燃燒,必須等到竄出火災室後,才能接觸到足夠的新鮮空氣而開始燃燒。因此如果看到火舌由通風開口竄出,
基本上就可以判斷火災已經進入「通風控制燃燒」的階段。
另外,同樣基於上述原因,火場中的濃煙,除了應該視為有毒物質外,還必須將之視為燃料!
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