火場中煙霧是“第一殺手”，火災中被煙霧毒死的人比燒死的人多的多，研究火場中的熱、煙、毒的規(guī)律，對于火災避險十分有必要。

　　熱

　　燃燒就會放出熱，普通有機物的燃燒溫度最高可達到1000°C以上。在1000°C火焰的烘烤下，鋼結(jié)構(gòu)在很短的時間里就會失去承受力，從而導致建筑物部分結(jié)構(gòu)坍塌。

　　室內(nèi)火災中存在著可燃物著火、火焰、羽流、熱氣層(及頂棚射流)、壁面影響和開口等多個過程。在受限空間的特定條件下，可燃物燃燒產(chǎn)生的火焰和高溫煙氣，使室內(nèi)空間達到一定溫度，同時加熱該室的各個壁面。

　　整個室內(nèi)的熱量大致這樣分布：一部分可由房間墻壁由內(nèi)向外以導熱而散失；如果有開口，有一部分熱量會被向外流出的煙氣帶走；其余的熱量積蓄在室內(nèi)。其中由導熱傳遞的熱量所占的比例不大，室內(nèi)空間的溫度(墻壁內(nèi)表面的溫度)由于可燃物的持續(xù)燃燒而繼續(xù)升高。同時，火焰、熱氣層和壁面又以對流和輻射的方式把熱量返送給可燃物，從而加劇了可燃物的氣化(熱分解)和燃燒，使室內(nèi)溫度越來越高、燃燒面積越來越大，可能將蔓延到其周圍的可燃物體或鄰近房間或鄰近建筑物上。尤其是輻射熱，強烈的輻射會對鄰近建筑造成很大的威脅。當輻射傳熱很強時，離起火物較遠的可燃物也會被引燃，火勢將進一步增強，室內(nèi)溫度也將繼續(xù)升高。這種相互作用促使火災轉(zhuǎn)化為一種極為猛烈的燃燒——轟燃(Flashover)?；馂倪M入這一階段后，在相當短的時間內(nèi)，溫度會從400°C-500°C猛增到800°C-900°C，局部溫度甚至高達1100°C，這時，由斯蒂芬-玻爾茲曼定律(Eb=Cb(T/100)4)知，其相應的黑體輻射可高達200kw/min，這一輻射熱可以使好多可燃材料的釋熱速率增高。在強烈的熱輻射和猛烈的溫度變化這一環(huán)境下，人的生存必然受到極大的威脅，假若在轟燃出現(xiàn)時房間內(nèi)還有尚未逃出的人員，則生還的可能性極低。

　　人體對溫度的承受能力

　　火場溫度達到49-50°C時，會使人的血壓迅速下降，導致循環(huán)系統(tǒng)衰竭。如果吸入的氣體溫度超過70°C，就會使氣管、支氣管內(nèi)黏膜充血長出水泡，毛細血管破壞，以致血液不能循環(huán)，組織壞死，特別是會導致腦神經(jīng)中樞破壞而死亡。據(jù)統(tǒng)計，在人體很快吸熱的情況下，它超過了從體內(nèi)蒸發(fā)出來附在人體表面的濕氣的消耗，引起虛脫進而喪失逃生的能力。燃燒產(chǎn)物產(chǎn)生的很高的熱能，會引起熱對流或熱輻射，引起新的火點，或?qū)⒃S多可燃物加溫到著火點以上，分解出大量可燃性氣體，當有大量空氣補進時，會使可燃物迅速著火而形成燃爆，使火勢擴大蔓延。

　　煙

　　火災煙氣是火災發(fā)生過程中因熱解和燃燒作用形成的產(chǎn)物，是可燃物在燃燒時散發(fā)的含有瓦斯的液體微粒子和固體的煤煙顆粒等形成的懸浮物。

　　煙氣對人的眼睛有很大的刺激作用，使眼睛充血流淚，嚴重的還會造成劇烈疼痛，影響人的視線。另外，煙氣積聚使能見度下降，影響人們的疏散速度。當煙在一般房間中，物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的煙隨熱氣流上升至頂部。煙碰到天花板后向四周水平散開在天花板下作水平運動，當遇到四壁時，即向下運動，但因其溫度仍較下部高，旋即又上浮，逐漸在天花板下面形成一層高溫煙氣層。當煙層底面低于門窗等開口部位時，煙從開口處流出室外，并沿走廊、樓道和開口處進入建筑物的其他部位。煙氣的溫度剛離開火焰時可達1000°C，從密閉起火房間流出的煙氣溫度為600--700°C，房間內(nèi)著火時煙氣向上的速度為2—3m/s，當煙氣充滿房間上部時以0.5—1m/s的速度水平擴散，隨著擴散距離增大，溫度下降，煙粒子下沉。

　　一般認為煙層下降至地面1.5米，即會造成能見度下降，威脅人身安全。煙的密度與溫度成反比，溫度越高，煙的密度越小。熱煙密度小，就產(chǎn)生向上的浮力，建筑物內(nèi)上部的壓力大于室外壓力，下部的壓力小于室外壓力。當外墻上有開口時，通過建筑物上部的開口，室內(nèi)空氣流向室外；通過下部的開口，室外空氣流向室內(nèi)，這種現(xiàn)象就是建筑物的煙囪效應。它是由高層建筑物內(nèi)外空氣的密度差造成的，高層建筑的外部溫度低于內(nèi)部溫度而形成的壓力差將空氣從低處壓入，穿過建筑物向上流動，然后從高處流出建筑物，這種現(xiàn)象被稱為正熱壓作用。在低處外部壓力大于內(nèi)部壓力，在高處則相反，在中間某一高度，內(nèi)外壓力相同，即存在一個中性壓力面。煙囪效應隨建筑物的內(nèi)部溫度差以及建筑物高度的增加而增加，在火災發(fā)生于較低層時，煙囪效應對豎井和較高層的煙污染的影響尤為顯著，因此，此時煙從低層上升至高層內(nèi)的潛力更大。由煙囪效應造成的壓力差和氣流分布，以及中性壓力面的位置，取決于建筑物內(nèi)分隔物的開口對氣體流動的限制程度。發(fā)生火災時，由于燃燒放出大量熱量，室內(nèi)溫度快速升高，建筑物的煙囪效應更加顯著，使火災的蔓延更加迅速。

　　毒

　　近年來，隨著高分子合成材料在建筑、裝修及家具等行業(yè)中的廣泛應用，火災中煙霧的毒性日趨嚴重。物質(zhì)燃燒時，可能形成主要有害氣體包括：一氧化碳、二氧化碳、氯化氫、氮的氧化物、硫化氫、氰化氫、光氣等。

　　火場上大多數(shù)可燃物質(zhì)含有碳，當供給的空氣充足時，碳燃燒并生成二氧化碳，但當空氣不足時，便形成危險的一氧化碳。而燃燒區(qū)的空氣通常是不充足的?；馂某跗痣A段，燃燒產(chǎn)物中不僅有水蒸氣、二氧化碳，而且還有不完全燃燒生成的一氧化碳等其他有害氣體，其中一氧化碳的含量在濃煙中可高達1%。一氧化碳吸入人體后與血紅蛋白結(jié)合成碳氧血紅蛋白，嚴重阻礙血液攜氧及解離能力，形成低氧血癥，引起組織缺氧及碳酸蓄積，形成內(nèi)窒息。

　　一氧化碳與血紅蛋白的親合力比氧大200--300倍，而碳氧血紅蛋白的離解又比氧合血紅蛋白慢3600倍。大量的一氧化碳一旦進入血液，就會干擾氧的傳遞，導致內(nèi)組織中毒，所以當空氣中一氧化碳含量達到1%時，人呼吸數(shù)次后就會失去知覺，1-2分鐘內(nèi)即可死亡?？諝庵姓６趸紳舛葹?.03%，而火災現(xiàn)場則大大超過這一濃度。根據(jù)實驗，二氧化碳在高濃度時有顯著毒性。實驗條例為低氧(5%)狀態(tài)下，用含量為11%二氧化碳即可使實驗動物于60分鐘內(nèi)全部死亡，而單純在低氧(5%)的氣體中，僅能使1/10的動物死亡。在現(xiàn)代的裝飾材料中，大量使用聚氯乙烯物質(zhì)。當聚氯乙烯在溫度達到200°C--300°C時即有一半會分解放出氯化氫，而氯化氫在500ppm時就有劇烈的刺激性，在短時間內(nèi)便能致人于死地。這是由于氯化氫通過刺激眼、上呼吸道黏膜而使上呼吸道破壞，形成機械窒息。如果燃燒的是泡沫塑料及化纖織物的原料、中間品、自燃(催化劑)和引發(fā)劑，還會產(chǎn)生光氣、氯氣、氰化氫等劇毒氣體，吸入人體內(nèi)會發(fā)生中毒、窒息等后果。對于我們今后認識火災和在火災發(fā)生后進行合理的避險是有必要的。對于我們今后認識火災和在火災發(fā)生后進行合理的避險是有必要的。

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