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.第一章第一章 火灾基本知识火灾基本知识第三节第三节化工与建筑火灾特性化工与建筑火灾特性3.1气体燃烧特性气体燃烧特性1.（一）（一）物理模型与雨果尼特方程物理模型与雨果尼特方程1、物理模型、物理模型一一、预混燃烧预混燃烧图图4-1火焰在预混气中的传播火焰在预混气中的传播2.2.基本方程：基本方程：连续方程：连续方程：动量方程：动量方程：能量方程：能量方程：状态方程：状态方程：热量方程：热量方程：3.由方程（由方程（4-1）、（）、（4-2）得：）得：称为瑞利方程称为瑞利方程4.由（由（4-3）、（）、（4-5）得到：）得到：由（4-5）、（4-6）、（4-7）得到：5.利用状态方程（利用状态方程（3-43-4）及）及称为雨果尼特方程称为雨果尼特方程6.3、雨果尼特曲线和瑞利曲线、雨果尼特曲线和瑞利曲线7.二、正常火焰传播与爆轰二、正常火焰传播与爆轰燃烧后气体的压力增大燃烧后气体的压力增大燃烧后气体的密度增大燃烧后气体的密度增大 燃烧波以超音速传播燃烧波以超音速传播2、爆轰的特点爆轰的特点：1、爆轰爆轰：主要依靠冲击波（激波）的高压，使未燃气受：主要依靠冲击波（激波）的高压，使未燃气受到近似绝热压缩的作用而升温着火，从而使燃烧波在末到近似绝热压缩的作用而升温着火，从而使燃烧波在末燃区中传播的现象。燃区中传播的现象。（一）爆轰（一）爆轰8.（二）正常火焰传播（二）正常火焰传播燃烧后气体的压力减小或接近不变燃烧后气体的压力减小或接近不变燃烧后气体的密度减小燃烧后气体的密度减小燃烧波以亚音速传播燃烧波以亚音速传播2、正常火焰传播的、正常火焰传播的特点特点：1、正常火焰传播：主要依靠导热的作用将火焰中产生的热、正常火焰传播：主要依靠导热的作用将火焰中产生的热量传递给未燃气，使之升温并着火，从而使燃烧波在未燃气量传递给未燃气，使之升温并着火，从而使燃烧波在未燃气中传播的现象。中传播的现象。9.三、正常火焰传播速度三、正常火焰传播速度（一）传播机理（一）传播机理1、火焰前沿的概念、火焰前沿的概念火火焰焰前前沿沿定定义义：火火焰焰在在预预混混气气中中传传播播时时，区区分分已已燃区和未燃区的一层薄薄的化学反应发光区。燃区和未燃区的一层薄薄的化学反应发光区。10.火焰前沿结构及其浓度分布示意图火焰前沿结构及其浓度分布示意图11.2、特点、特点（1）由）由预热区预热区和和化学反应区化学反应区两部分组成；两部分组成；（2）其中存在强烈的）其中存在强烈的导热导热和物质和物质扩散扩散。研究对象研究对象对象特点对象特点研究机理研究机理12.（1）火焰传播的热理论火焰传播的热理论热热理理论论认认为为：火火焰焰能能在在混混气气中中传传播播是是由由于于火火焰焰中中化化学学反反应应放放出出的的热热量量传传播播到到新新鲜鲜冷冷混混气气中中，使使冷冷混混气气温温度度升升高高，化学反应速度加快的结果。化学反应速度加快的结果。（2）火焰传播的扩散理论火焰传播的扩散理论扩扩散散理理论论认认为为凡凡是是燃燃烧烧都都属属于于连连锁锁反反应应。火火焰焰能能在在新新鲜鲜混混气气中中传传播播是是由由于于火火焰焰中中的的自自由由基基向向新新鲜鲜混混气气中中扩扩散散，使使新鲜混气发生连锁反应的结果。新鲜混气发生连锁反应的结果。3、火焰传播机理、火焰传播机理13.研究对象研究对象对象特点对象特点研究机理研究机理传播速度传播速度火焰前沿火焰前沿物质传递、能量传递物质传递、能量传递热理论、连锁反应理论热理论、连锁反应理论能量守恒能量守恒14.二二二二、层层流流火火焰焰传传播播速速度度-马马兰兰特特简简化化分分析析1、简化模型简化模型2 2、反应区的温度分布、反应区的温度分布 3 3、热平衡式、热平衡式15.（二）、火（二）、火焰焰传传播播速速度度因因 为为所以所以或者或者式中式中又又得得16.（二）、火（二）、火焰焰传传播播速速度度又因又因所以所以据据关系得关系得讨论：这一理论不完善。如未燃混气初温讨论：这一理论不完善。如未燃混气初温T如果等于着如果等于着火温度火温度Ti，火焰传播速度为无穷大。，火焰传播速度为无穷大。17.（三）物理化学参数对层流火焰传播速度的影响（三）物理化学参数对层流火焰传播速度的影响 1 1、可燃气与空气比值的影响、可燃气与空气比值的影响 18.2、可燃气体的分子结构、可燃气体的分子结构19.3 3、初始压力、初始压力20.4 4、初始温度、初始温度 21.5 5、火焰温度、火焰温度 22.6 6、惰性气体的含量、惰性气体的含量23.混气性质主要指混气的热容混气性质主要指混气的热容Cp和导热系数和导热系数K。因为：因为：Sla1/2，而，而a=K/Cp结论：结论：K增加，增加，Sl增加；增加；Cp增加，增加，Sl下降。下降。7 7、可燃混气的性质。、可燃混气的性质。24.四、爆四、爆 轰轰（一）爆轰的发生（一）爆轰的发生 爆轰：爆轰：主要依靠冲击波（激波）的高压，使未燃气受到主要依靠冲击波（激波）的高压，使未燃气受到近似绝热压缩的作用而升温着火，从而使燃烧波在末燃近似绝热压缩的作用而升温着火，从而使燃烧波在末燃区中传播的现象。区中传播的现象。激波：激波：弱压缩波在传播过程中叠加形成的、使介质状态弱压缩波在传播过程中叠加形成的、使介质状态参数突跃变化的强压缩波。参数突跃变化的强压缩波。1 1、激波的产生、激波的产生（1）模型）模型25.（1）模型）模型26.（一）激波的产生（一）激波的产生2、激波的产生过程、激波的产生过程（1）活塞由静止向右运动；）活塞由静止向右运动；（2）活塞前气体被压缩，压力增高，产生拢动，向前传播；）活塞前气体被压缩，压力增高，产生拢动，向前传播；（3）第一道波的传播速度）第一道波的传播速度（4）第二道波的传播速度）第二道波的传播速度（5），一段时间后，压缩波叠加在，一段时间后，压缩波叠加在一起，形成激波，激波前后的气体参数一起，形成激波，激波前后的气体参数P、T发生的突跃。发生的突跃。27.一、爆轰的发生一、爆轰的发生（二）、爆轰的发生（二）、爆轰的发生 28.1、爆轰的形成过程：、爆轰的形成过程：形成形成“燃气活塞燃气活塞”；产生系列压缩波；产生系列压缩波；形成激波；形成激波；产生爆轰。产生爆轰。29.初始正常火焰传播能形成压缩扰动；初始正常火焰传播能形成压缩扰动；管道足够长或容器空间足够大；管道足够长或容器空间足够大；爆爆轰轰前前期期距距离离：管管道道中中的的可可燃燃混混气气从从开开始始燃燃烧烧到到发发生生爆爆轰轰之间的距离。之间的距离。可燃气浓度处于爆轰极限浓度范围内；可燃气浓度处于爆轰极限浓度范围内；管道直径大于爆轰临界直径。管道直径大于爆轰临界直径。临临界界直直径径：管管道道中中的的可可燃燃混混气气能能形形成成爆爆轰轰的的管管道道的的最最小小直直径。径。（二）爆轰形成条件（二）爆轰形成条件30（三）爆轰波波速和压力（三）爆轰波波速和压力1、波速、波速混合物混合物U0(m/s)2H2+O22CO+O2CH4+2O2CH4+1.5O2+2.5N2C2H6+3.5O2C2H4+3O2C2H4+2O2+8N2C2H2+1.5O2C2H2+1.5O2+N2C3H8+3O2C3H8+6O21-C4H10+4O21-C4H10+8O2C5H12+8O2C5H12+8O2+24N2C6H6+22.5O2C2H5OH+3O2C2H5OH+3O2+12N2282112642146188023632209174327162414260022802613227023711680165823561690常州大学安全工程研究所 邢志祥31化学计量比的氢化学计量比的氢氧混合物的爆轰波速表氧混合物的爆轰波速表混合物混合物P2(105Pa)T2(K)U1(m/s)计算值计算值实验值实验值2H2+O218.05358328062819(2H2+O2)+5O214.13262017321700(2H2+O2)+5N214.39268518501822(2H2+O2)+5H215.97297536273527(2H2+O2)+5He16.32209736173160（2）计算）计算常州大学安全工程研究所 邢志祥32（3）影响因素）影响因素 混气的密度混气的密度 混气比混气比（三）爆轰波波速和压力（三）爆轰波波速和压力2C2H2+5O2=4CO2+2H2O化学计量比化学计量比=29%2C2H2+3O2=4CO+2H2O化学计量比化学计量比=40%氢氢氧混气系统，最大氧混气系统，最大爆轰波波速在接近爆轰上爆轰波波速在接近爆轰上限出现。限出现。常州大学安全工程研究所 邢志祥33.2、压力、压力压力压力三、爆轰波波速和压力三、爆轰波波速和压力34化学计量比的氢化学计量比的氢氧混合物的爆轰波速表氧混合物的爆轰波速表混合物混合物P2(105Pa)T2(K)U1(m/s)计算值计算值实验值实验值2H2+O218.05358328062819(2H2+O2)+5O214.13262017321700(2H2+O2)+5N214.39268518501822(2H2+O2)+5H215.97297536273527(2H2+O2)+5He16.32209736173160常州大学安全工程研究所 邢志祥35.（四）爆轰波的破坏特点：（四）爆轰波的破坏特点：1 1、爆轰波波速快，可能使常用的防瀑泄压装置失去作用；、爆轰波波速快，可能使常用的防瀑泄压装置失去作用；2 2、爆轰波波压大，碰到器壁时会产生反射增压现象；、爆轰波波压大，碰到器壁时会产生反射增压现象；3 3、爆轰波对生物具有杀伤作用；、爆轰波对生物具有杀伤作用；4 4、爆轰波体现为动压冲击作用。、爆轰波体现为动压冲击作用。36冲击波对砖墙建筑物的破坏冲击波对砖墙建筑物的破坏超压值（单位超压值（单位 105Pa）建筑物损坏情况建筑物损坏情况0.76基本没有破坏基本没有破坏玻璃窗的部分或全部破坏玻璃窗的部分或全部破坏门窗部分破坏，砖墙出现小裂纹门窗部分破坏，砖墙出现小裂纹门窗大部分破坏，砖墙出现严重裂纹门窗大部分破坏，砖墙出现严重裂纹门窗全部破坏，砖墙部分倒塌门窗全部破坏，砖墙部分倒塌墙倒物塌。墙倒物塌。常州大学安全工程研究所 邢志祥37冲击波对动物杀伤作用冲击波对动物杀伤作用超压值（单位超压值（单位 105Pa）生物杀伤情况生物杀伤情况0.75伤势严重，无法挽救，死亡伤势严重，无法挽救，死亡。常州大学安全工程研究所 邢志祥38.4.2 4.2 液体的燃烧液体的燃烧一、液体燃烧速度的表示方法一、液体燃烧速度的表示方法单位时间内烧掉的液层厚度。单位时间内烧掉的液层厚度。1 1、燃烧线速度燃烧线速度(v)表达式表达式：在单位时间内、单位面积上烧掉的液体质量。在单位时间内、单位面积上烧掉的液体质量。2 2、质量燃烧速度质量燃烧速度(G)(G)：表达式表达式：39.一、液体的燃烧速度一、液体的燃烧速度3、液体燃烧质量速度与线速度关系液体燃烧质量速度与线速度关系40.1989年年8月黄岛油库月黄岛油库5号罐号罐由于雷击爆炸起火由于雷击爆炸起火,导致导致1、2、3、4号罐相继爆炸，号罐相继爆炸，18人牺牲，人牺牲，93人受伤，人受伤，12辆消防车被烧毁，直接经辆消防车被烧毁，直接经济损失济损失3540万元。万元。二、二、油罐火灾油罐火灾41.42.1993年年10月月21日南京炼油厂油罐区日南京炼油厂油罐区310号号万吨级汽油罐爆炸起火万吨级汽油罐爆炸起火,江苏省和上海、江苏省和上海、安徽等省市相继又调出安徽等省市相继又调出88辆消防车增援，辆消防车增援，三省市共三省市共12个城市的个城市的187辆消防车，军警辆消防车，军警民民6000余人联合作战，余人联合作战，17个小时后火被个小时后火被扑灭。这次火灾直接经济损失扑灭。这次火灾直接经济损失38万余元。万余元。432024/5/13 周一.442024/5/13 周一.45.46.（一）油罐火灾的发生及发展过程（一）油罐火灾的发生及发展过程火焰区火焰区加热油层加热油层中间层：火焰底部与油面之间存在的区域中间层：火焰底部与油面之间存在的区域47.48.油罐火灾的三个阶段：油罐火灾的三个阶段：（1）油灌火灾的初期：油表面被）油灌火灾的初期：油表面被加热层加热层厚度厚度h2很薄很薄；油的蒸发速度增加；油的；油的蒸发速度增加；油的被加热层向深部扩展；被加热层向深部扩展；中间层中间层厚度厚度h1较较薄薄且接近且接近“透明体透明体”；中间层的；中间层的“热屏热屏蔽蔽”作用很小，作用很小，火势发展迅速火势发展迅速。49.（2）油灌火灾的中期：油面）油灌火灾的中期：油面被加热层被加热层以接近以接近恒恒定速度定速度向深部缓慢扩展；向深部缓慢扩展；中间层厚度增加中间层厚度增加，烟，烟及燃烧产物进入中间层越来越多，使中间层成及燃烧产物进入中间层越来越多，使中间层成为灰色气体层，并对油面有明显的热屏蔽作用。为灰色气体层，并对油面有明显的热屏蔽作用。是油罐火灾中燃烧的是油罐火灾中燃烧的相对稳定期相对稳定期。油罐火灾的三个阶段：油罐火灾的三个阶段：50.油罐火灾的三个阶段：油罐火灾的三个阶段：（3）油罐火灾晚期：）油罐火灾晚期：中间层中间层的厚度的厚度及及“灰度灰度”均均相当大相当大；燃烧速度明显；燃烧速度明显下降；火焰温度及高度均下降；辐射下降；火焰温度及高度均下降；辐射热反馈亦减小，是热反馈亦减小，是油罐火灾的衰落期油罐火灾的衰落期。51.（二）（二）原油和重质油品燃烧时的沸溢和喷溅原油和重质油品燃烧时的沸溢和喷溅1、基本概念、基本概念轻组分轻组分：原油中比重最小、沸点最低的一部分烃类组分。：原油中比重最小、沸点最低的一部分烃类组分。重组分重组分：原油中比重最大、沸点最高的一部分烃类组分。：原油中比重最大、沸点最高的一部分烃类组分。初沸点初沸点：原油中最轻的烃类沸腾时的温度。：原油中最轻的烃类沸腾时的温度。终沸点终沸点：原油中最重的烃类沸腾时的温度。：原油中最重的烃类沸腾时的温度。沸沸程程：不不同同沸沸点点的的所所有有馏馏分分转转变变为为蒸蒸气气的的最最低低和和最最高高沸沸点点范围。范围。52.2 2、单组分液体燃烧时热量在液层的传播特点、单组分液体燃烧时热量在液层的传播特点（1）液面温度接近但稍低于液体的沸点）液面温度接近但稍低于液体的沸点（2 2）液面加热层很薄）液面加热层很薄 53.(1)(1)丁醇和汽油燃烧时的温度分布丁醇和汽油燃烧时的温度分布 54.(2)液面下温度分布液面下温度分布 55.(1)热波热波：沸程较宽的混合液体在燃烧时，热：沸程较宽的混合液体在燃烧时，热量逐渐向液体深层传播时热的锋面。量逐渐向液体深层传播时热的锋面。(2)热波特性热波特性：原油和重质石油产品在燃烧时：原油和重质石油产品在燃烧时热量在油层中不断传播，使油品的被加热层热量在油层中不断传播，使油品的被加热层不断增厚的特性。不断增厚的特性。(3(3)热波的传播速度热波的传播速度：热波在液层中向下移动：热波在液层中向下移动的速度称为热波的传播速度。的速度称为热波的传播速度。3 3、原油和重质油品燃烧时热量在液层的、原油和重质油品燃烧时热量在液层的传播特点传播特点56.热波传播速度与线燃烧速度的比较热波传播速度与线燃烧速度的比较油品种类油品种类热波传播速度热波传播速度(mm/min)线燃烧速度线燃烧速度(mm/min)轻质油品轻质油品含水含水0.3%7.5201.77.5重质燃油重质燃油及燃料油及燃料油含水含水0.3%3201.32.3初镏分（原油轻镏分）初镏分（原油轻镏分）4.25.82.54.257.(4)热波传播速度的影响因素热波传播速度的影响因素液面接受的热量液面接受的热量粘度粘度重组分重组分58.59.60.沸沸溢溢：热热波波在在油油品品中中传传播播时时，乳乳化化水水或或自自由由水水蒸蒸发发，形成大量油包气气泡，最后发生向外溢出的现象。形成大量油包气气泡，最后发生向外溢出的现象。沸溢的发生条件：沸溢的发生条件：原油具有形成热波的特性；原油具有形成热波的特性；原油中含有乳化水或自由水；原油中含有乳化水或自由水；原油的粘度较大。原油的粘度较大。4.重质油品的沸溢和喷溅重质油品的沸溢和喷溅（1）沸溢）沸溢61.62.沸溢发生的时间沸溢发生的时间 发发生生沸沸溢溢的的时时间间与与原原油油的的种种类类、水水分分含含量量有有关关。根根据据实实验验，含含有有1%1%水水分分的的石石油油，经经45456060分钟燃烧就会发生沸溢。分钟燃烧就会发生沸溢。发生沸溢的征兆：发生沸溢的征兆：火焰由红变白变亮，高度突然增加；火焰由红变白变亮，高度突然增加；烟气由浓黑变稀白；烟气由浓黑变稀白；油面蠕动，有轻微呼隆和嘶嘶声响。油面蠕动，有轻微呼隆和嘶嘶声响。63.64.（2）喷溅）喷溅喷喷溅溅：热热波波下下降降到到水水垫垫层层，使使其其中中的的水水大大量量蒸蒸发发，蒸蒸气压迅速升高，把上部的油品抛出罐外的现象。气压迅速升高，把上部的油品抛出罐外的现象。喷溅的发生条件：喷溅的发生条件：原油具有热波特性；原油具有热波特性；原油底部存在水垫层；原油底部存在水垫层；高温层与水垫层接触。高温层与水垫层接触。4.重质油品的沸溢和喷溅重质油品的沸溢和喷溅65.喷溅发生时间喷溅发生时间喷溅发生的时间与油层厚度、热波传播速度以喷溅发生的时间与油层厚度、热波传播速度以及油品燃烧线速度有关。可近似用下式表示。及油品燃烧线速度有关。可近似用下式表示。66.黄黄岛岛油油库库5号号油油罐罐贮贮存存原原油油16000T，油油温温39，着着火火后后抽抽出出原原油油为为4100T。罐罐内内有有69根根立立柱柱，每每根根立立柱柱横横截截面面积积0.25平平万万米米；罐罐长长72m宽宽48m。原原油油比比重重0.89，含含水水量量0.5，原原油油燃燃烧烧线线速速度度0.1025mh，热热波波传传播播速速度度0.785mh。试试预预计计该该油油罐罐着着火火后后可可能能发发生生喷喷溅溅的时间。的时间。解：（解：（1）实实例：例：67.（2）（3）实实例：例：68.喷溅发生的征兆：喷溅发生的征兆：火焰由红变白变亮，高度突然增加；火焰由红变白变亮，高度突然增加；罐罐体体发发生生轻轻微微的的振振动动沸沸溢溢，热热波波在在油油品品中中传传播播时时，乳乳化化水水或或自自由由水水蒸蒸发发，形形成成大大量量油油包包气气气气泡泡，最最后后发发生向外溢出的现象。生向外溢出的现象。4.重质油品的沸溢和喷溅重质油品的沸溢和喷溅69.5.沸溢、喷溅的预防措施沸溢、喷溅的预防措施减少油品中的含水量；减少油品中的含水量；减小油品的粘度；减小油品的粘度；设置冷却系统降温。设置冷却系统降温。70.作业1、说明气体火焰正常传播的机理。、说明气体火焰正常传播的机理。2、解释爆轰本质和形成过程。形成爆轰要、解释爆轰本质和形成过程。形成爆轰要具备哪些条件具备哪些条件?3、解释油罐火灾沸溢、喷溅的机理、解释油罐火灾沸溢、喷溅的机理。4、某油罐储存原油、某油罐储存原油20000吨，罐直径为吨，罐直径为50m，原油密度为，原油密度为890kg/m3，含水量为，含水量为0.5%，原油燃烧速度为，原油燃烧速度为0.15m/h，热波传，热波传播速度为播速度为0.85m/h。试估计该油罐着火后。试估计该油罐着火后可能发生喷溅的时间。可能发生喷溅的时间。714.3建筑火灾的发展和蔓建筑火灾的发展和蔓延延7273.一、一、室内火灾特性室内火灾特性（一）烟气羽流（一）烟气羽流1、组成：三个区域（连续火焰区、间断、组成：三个区域（连续火焰区、间断火焰区、热烟区）火焰区、热烟区）74.2、火焰高度：、火焰高度：火焰平均高度火焰平均高度：火焰间断性达到：火焰间断性达到50%的的高度高度式中式中D为火源直径（为火源直径（m）,或可燃物的表面积或可燃物的表面积折算直径（折算直径（）Q为火源的热释放速率（为火源的热释放速率（kW）为系数，对于大部分气体、液体和固体，为系数，对于大部分气体、液体和固体，一般为一般为0.235左右；对于乙炔和氢气为左右；对于乙炔和氢气为0.211；对于汽油为对于汽油为0.2。75部分燃料的热释放率部分燃料的热释放率一根燃烧的香烟一个发光的电灯泡一个正常状态下的人一个燃烧的纸篓一个1m2燃烧的汽油池摞放2m高的燃烧的木垛一个2 m2，高4.9m的盛装聚苯乙烯的塑料盒核电厂的一个反应器释放的能量常州大学安全工程研究所 邢志祥76.例：例：1.071.071.07的正方形木垛，其热的正方形木垛，其热释放速率为释放速率为2.6MW，估算该木垛燃烧的，估算该木垛燃烧的平均火焰高度。平均火焰高度。解：解：77.3、羽流的质量流率和体积流率式中式中为羽流在高度为羽流在高度Z处的质量流率处的质量流率（kg/s）;火源热释放速率火源热释放速率Q的对流部分的对流部分（kW）;一般火灾条件下，可以认为一般火灾条件下，可以认为（1）质量流率质量流率（2）体积流率（）体积流率（m3/s）：）：78.4、羽流的平均温度79.（二）顶棚射流（二）顶棚射流火灾中烟气羽流上升到顶棚后，沿顶棚以下水火灾中烟气羽流上升到顶棚后，沿顶棚以下水平运动，形成顶棚射流。平运动，形成顶棚射流。顶棚高度为顶棚高度为H，顶棚射流的，顶棚射流的厚度厚度为顶棚高度的为顶棚高度的5%12%。最高温度和速度最高温度和速度出现在顶棚下顶棚高度的出现在顶棚下顶棚高度的1%。80.1、顶棚射流的最高温度：、顶棚射流的最高温度：81.2、顶棚射流的最高速度：、顶棚射流的最高速度：82.3、烟气下降速度、烟气下降速度式中式中为烟气的体积流率（为烟气的体积流率（m3/s）A为天花板的面积，为天花板的面积，m2为上升热烟气的密度，为上升热烟气的密度，kg/m3为顶棚热烟气的密度，为顶棚热烟气的密度，kg/m383.（三）火灾荷载（三）火灾荷载1、火灾负荷、火灾负荷定义定义：火灾范围内单位地板面积的等效可燃物：火灾范围内单位地板面积的等效可燃物的数量（的数量（kg/m2）式中式中 Gi某种可燃物的质量，某种可燃物的质量，kgHi为该可燃物单位质量的发热量，为该可燃物单位质量的发热量，MJ/kgH0为单位质量为单位质量木材木材的发热量，的发热量，18.4MJ/kgQi所有可燃物的发热量，所有可燃物的发热量，MJA为火灾范围的地板面积，为火灾范围的地板面积，m284.火灾负荷密度火灾负荷密度:火灾范围内单位地板面积的可火灾范围内单位地板面积的可燃物释放的热量燃物释放的热量(MJ/m2)住宅住宅1100办公室办公室750教室教室550图书室图书室460085.二、建筑火灾和烟气的蔓延二、建筑火灾和烟气的蔓延（一）建筑火灾发展过程（一）建筑火灾发展过程86.（二）室内各发展阶段的特点（二）室内各发展阶段的特点 火灾初期阶段（火灾初期阶段（OA）1、特点特点（1）室内温度不均衡；）室内温度不均衡；（2）燃烧发展不稳定；）燃烧发展不稳定；（3）燃烧面积不大；）燃烧面积不大；（4）火灾持续时间长短不定。）火灾持续时间长短不定。2、火灾、火灾初起阶段的持续时间初起阶段的持续时间（1）点火源的类型）点火源的类型（2）起火点周围燃烧条件的影响）起火点周围燃烧条件的影响（3）通风条件的影响）通风条件的影响87.3、火灾初期阶段对防火和灭火的重要意、火灾初期阶段对防火和灭火的重要意义义.（1）最好不用或少采用可燃的建筑材料；）最好不用或少采用可燃的建筑材料；（2）火灾初期是人员疏散和灭火的有利）火灾初期是人员疏散和灭火的有利时机。时机。88.火灾发展阶段（火灾发展阶段（AC）轰然轰然：房间内可燃气体突然起火，房间局部燃：房间内可燃气体突然起火，房间局部燃烧转为全室燃烧。烧转为全室燃烧。891、特点、特点（1）室内可燃物都在猛烈燃烧；）室内可燃物都在猛烈燃烧；（2）温度直线上升，并达到最高点）温度直线上升，并达到最高点1100（3）燃烧稳定，烧掉大量可燃物。）燃烧稳定，烧掉大量可燃物。2、火灾发展阶段对防火和灭火的重要意义、火灾发展阶段对防火和灭火的重要意义（1）注意选用耐火性能好的结构；）注意选用耐火性能好的结构；（2）采用控制火灾的防火分区等分隔措施；）采用控制火灾的防火分区等分隔措施；（3）组织强大的灭火力量围追阻截。）组织强大的灭火力量围追阻截。.90.火灾熄灭阶段（火灾熄灭阶段（C点以后）点以后）1、特点、特点（1）室内可燃物减少，温度开始下降；）室内可燃物减少，温度开始下降；（2）温度下降速度与火灾持续时间有关；）温度下降速度与火灾持续时间有关；（3）阶段开始的温度仍为火灾最高温度，热）阶段开始的温度仍为火灾最高温度，热辐射很强，对周围建筑物仍有很大威胁。辐射很强，对周围建筑物仍有很大威胁。2、火灾熄灭阶段对防火和灭火的重要意义、火灾熄灭阶段对防火和灭火的重要意义（1）火灾熄灭阶段之初，在灭火时仍要注意）火灾熄灭阶段之初，在灭火时仍要注意堵截包围；堵截包围；（2）注意建筑物发生倒塌破坏的可能，保障）注意建筑物发生倒塌破坏的可能，保障灭火人员的安全。灭火人员的安全。91.（三）烟气流动和蔓延（三）烟气流动和蔓延1、着火房间内外的压力分布、着火房间内外的压力分布92.离地面离地面h处压力：处压力：室内：室内：室外：室外：地面上室内外压差：地面上室内外压差：高度高度h处室内外压差：处室内外压差：顶棚上室内外压差：顶棚上室内外压差：93.中性层：中性层：中性层以上，室内外压差中性层以上，室内外压差0;中性层以下，室中性层以下，室内外压差内外压差094.2、着火房间具有上下开口的烟气、着火房间具有上下开口的烟气流动流动在地面上：在地面上：P1n室内压力：室内压力：室外压力：室外压力：室内外压差：室内外压差：95.在顶棚上：在顶棚上：室内压力：室内压力：室外压力：室外压力：室内外压差：室内外压差：96.下部吸入的质量流量为：下部吸入的质量流量为：上部排出的气体质量流量为：上部排出的气体质量流量为：97.；98.火灾温度越高，中性层下移；火灾温度越高，中性层下移；下部吸入口面积越大，中性层下移；下部吸入口面积越大，中性层下移；排烟面积越大，中性层上移。排烟面积越大，中性层上移。99.3、窗口开启房间烟气流动、窗口开启房间烟气流动100.中性层以上h处室内外压差：101.4、高层建筑的烟囱效应、高层建筑的烟囱效应102.103.（四）建筑物内火灾蔓延的主要形式（四）建筑物内火灾蔓延的主要形式 1、火焰接触火焰接触：起火点火舌直接点燃周围的可燃物。：起火点火舌直接点燃周围的可燃物。2、延烧延烧：固体可燃表面或易燃、可燃液体表面上：固体可燃表面或易燃、可燃液体表面上的一点起火，通过导热升温点燃，使燃烧沿表面的一点起火，通过导热升温点燃，使燃烧沿表面连续不断地向外发展下去。连续不断地向外发展下去。3、热传导热传导：结构导热。：结构导热。4、热辐射热辐射：是一种电磁波，不需要任何介质就可：是一种电磁波，不需要任何介质就可以在空气中传播。以在空气中传播。5、热对流热对流：是建筑物内火灾蔓延的主要形式。：是建筑物内火灾蔓延的主要形式。104.（五）火灾在建筑内蔓延的途径（五）火灾在建筑内蔓延的途径 1、楼板上的孔洞及竖井楼板上的孔洞及竖井竖井：设在建筑物内的各种竖向井道，包括竖井：设在建筑物内的各种竖向井道，包括电梯井、管道井、电缆井、排烟井及垃圾井电梯井、管道井、电缆井、排烟井及垃圾井等。等。2、内墙门内墙门3、房间隔墙房间隔墙4、闷顶闷顶：吊顶与屋面板或上部楼板之间的：吊顶与屋面板或上部楼板之间的空间。空间。5、穿越楼板、墙壁的管道和缝隙穿越楼板、墙壁的管道和缝隙6、外墙窗口外墙窗口105.研究结果：研究结果：火焰运动轨迹明显取决于窗火焰运动轨迹明显取决于窗宽和窗高之比，比值越大，火焰越贴近宽和窗高之比，比值越大，火焰越贴近上层墙面，越容易导致火向上层蔓延上层墙面，越容易导致火向上层蔓延。106.作业1、沙发长、沙发长2米，宽米，宽0.6米，其热释放速率米，其热释放速率为为3100kW,估计其燃烧的平均火焰高度。估计其燃烧的平均火焰高度。2、火灾发展分几个阶段？各有什么特点、火灾发展分几个阶段？各有什么特点？3、通过开口的烟气流量与那些因素有关、通过开口的烟气流量与那些因素有关？4、中性层的位置受到哪些因素影响？、中性层的位置受到哪些因素影响？5、分析烟囱效应对火灾烟气蔓延的影响。、分析烟囱效应对火灾烟气蔓延的影响。6、火灾在建筑内的蔓延途径有哪些？、火灾在建筑内的蔓延途径有哪些？107