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发布时间:2020-05-30 02:47:40

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作者:谢中朋 主编 宋晓燕、李隆庭、崔丽琴 副主编

出版社:化学工业出版社

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消防工程

消防工程试读:

前言

火灾是严重危害人类生命财产、直接影响社会发展和稳定的一种最常见的灾害。随着经济建设的快速发展,物质财富的急剧增多,人们的物质文化生活水平迅速提高。但是新能源、新材料、新设备的广泛开发利用,使得火灾发生的频率越来越高,造成的损失也越来越大。因此必须培养更多能够掌握火灾科学的基本理论,掌握各类民用和工业设施、设备的消防安全技术,掌握消防法规、防灭火工程技术、火灾调查和灭火救援等技术的人才。

根据我国消防科学的发展水平,为了既适应本科消防工程学科的教学需求,又能为提高我国消防技术水平作出一点努力,编者编写了这部《消防工程》。

本书从国家规范要求以及现场使用的角度出发,结合作者的实际经验,系统地介绍了火灾事故、建筑材料耐火性能与防火要求、建筑防排烟设计、火灾灭火报警系统等内容。

本书由谢中朋主编,宋晓燕、李隆庭、崔丽琴副主编,在本书的编写过程中得到了王恺、李传贵、郭永锋、周爱桃、康伯阳、李勇军、李杰、王轶波、张跃兵的大力帮助和指导,在此表示感谢。

随着科学水平的发展,我国消防工程理论与技术得到迅速发展,学者们发表了很多各具特色的与消防相关的文献和书籍。本次编写过程中也吸收了较多之前诸多教材的优点,且参阅了许多近年来发表的科技文献。为此特向文献作者表示感谢。

由于编者水平有限,加之时间紧迫,疏漏和不妥之处在所难免,恳请广大读者不吝指正。编者2010年7月第一章 火灾基础知识第一节 火与人类文明

在人类文明发展史上,从来没有一项发明能像火影响那么大,从夸父追日到普罗米修斯偷火,从“长明灯”到“拜火教”,从钻木燧石到火柴的产生,在人类文明前进的每一步,火的作用和影响都不容忽视。火给人类带来了进步,人类之所以区别于其他动物的其中一个重要原因就在于人类会使用火,火的使用是人类走向文明的重要标志。恩格斯说:“只是人类学会了摩擦取火以后,人才第一次使无生命的自然力为自己服务。”

从原始人到现代人智慧产生的每一步都离不开火,可以说认识和掌握自然火是人类智慧启迪的第一步;而人类在火光中得到光明,在寒冷中取得温暖,利用火抵御野兽侵袭是火对人类智慧启迪的第二步;继而人类掌握了用火烧烤食物,摆脱了茹毛饮血的时代,使人类大脑在吃熟食过程中更加发达,人类从此揭开了认识自然改变自然的新篇章。由此可以说,是火将人类带进文明时代。

人类自学会使用火之后,生产能力不断提高,社会也随之进步与发展。由于人类对火的使用和掌握积累了大量的知识和经验,蒸汽机应运而生,从而推动了18世纪西方工业革命的形成。随着社会生产的发展,火的使用也越来越广泛,在冶金、能源、化工、交通运输、机械制造、纺织、造纸、食品国防等轻重工业以及人们的日常生活都和火有着密切的关系。甚至连航天事业的发展也和火的使用密不可分。

火促进了人类的进步,给人类带来了文明,但火若失去控制,也能给人类造成灾难。世界上每年发生各种火灾与爆炸(建筑火灾、森林火灾、工业性火灾与爆炸)不知要毁掉多少生命、财产与资源。为了预防与减少火灾造成的损失,提高火灾防治的科学性,在燃烧学、流体力学、测量和计算机的学科等基础上发展起一门新兴的交叉学科——火灾科学。

在《火灾统计管理规定》中,火灾的定义是:凡在时间或空间上失去控制所造成的灾害,都为火灾。俗话说:水火无情,火可以使人们辛勤劳动创造的财富,顷刻之间化为灰烬,倾家荡产;火也可以吞噬整座建筑,烧光精心备置的设备设施,从此失去经营的基础。火灾是威胁经济建设、改革开放、企业经营和人民安居乐业的大灾害,必须认真对待,严加防范。第二节 火灾的性质

火灾是火失去控制而蔓延的一种灾害性燃烧现象。火灾发生的必要条件是可燃物、热源和氧化剂(多数情况为空气)。火灾是各种灾害中发生最频繁、且极具毁灭性的灾害之一,其直接损失约为地震的五倍,仅次于干旱和洪涝。一、火灾的性质

1.火灾的发生既有确定性又有随机性

火灾作为一种燃烧现象,其规律具有确定性,同时又具有随机性。可燃物着火引起火灾,必须具备一定的条件,遵循一定的规律。条件不具备,物质无论如何不会燃烧;条件具备时,火灾必然会发生。但在一个地区、一段时间内,什么单位、什么地方、什么时间发生火灾,往往是很难预测的,即对于一场具体的火灾来说,其发生又具有随机性。火灾的随机性由于火灾发生原因极其复杂所致。因此必须时时警惕火灾的发生。

2.火灾的发生是自然因素和社会因素共同作用的结果

火灾的发生首先与建筑科技、消防设施、可燃物燃烧特性,以及火源、天气、风速、地形、地物等物理化学因素有关。但火灾的发生绝对不是纯粹的自然现象,还与人们的生活习惯、文化修养、操作技能、教育程度、法律知识,以及规章制度、文化经济等社会因素有关。因此,消防工作是一项复杂的、涉及各个方面的系统工程。二、火灾事故的特点

1.严重性

火灾易造成重大的伤亡事故和经济损失,使国家财产蒙受巨大损失,严重影响生产的顺利进行,甚至迫使工矿企业停产,通常需较长时间才能恢复,有时火灾与爆炸同时发生,损失更为惨重。

2.复杂性

发生火灾的原因往往比较复杂,主要表现在着火源众多、可燃物广泛、灾后事故调查和鉴定环境破坏严重等。此外,由于建筑结构的复杂性和多种可燃物的混杂也给灭火和调查分析带来很多困难。

3.突发性

火灾事故往往是在人们意想不到的时候突然发生,虽然存在有事故的征兆,但一方面是由于目前对火灾事故的监测、报警等手段的可靠性、实用性和广泛应用尚不理想;另一方面则是因为至今还有相当多的人员对火灾事故的规律及其征兆了解甚微,耽误救援时间,致使对火灾的认识、处理、救援造成很大困难。三、火灾的分类

1.按照燃烧对象分类(1)固体可燃物火灾

普通固体可燃物燃烧引起的火灾,又称为A类火灾。固体物质是火灾中最常见的燃烧对象,主要有木材及木制品,纸张、纸板、家具;棉花、布料、服装、床上用品;粮食;合成橡胶、合成纤维、合成塑料、电工产品、化工原料、建筑材料、装饰材料等,种类极其繁杂。

固体可燃物的燃烧方式有熔融蒸发式燃烧、升华燃烧、热分解式燃烧和表面燃烧四种类型。大多数固体可燃物是热分解式燃烧。由于固体可燃物种类繁多、用途广泛、性质差异较大,导致固体物质火灾危险性差别较大,评定时要从多方面进行综合考虑。(2)液体可燃物火灾

油脂及一切可燃液体引起的火灾,又称为B类火灾。油脂包括原油、汽油、煤油、柴油、重油、动植物油;可燃液体主要有酒精、苯、乙醚、丙酮等各种有机溶剂。

液体燃烧是液体可燃物首先受热蒸发变成可燃蒸气,其后是可燃蒸气扩散,并与空气掺混形成预混可燃气,着火燃烧后在空间形成预混火焰或扩散火焰。轻质液体的蒸发属相变过程,重质液体的蒸发时还伴随有热分解过程。评定可燃液体的火灾危险性的物理量是闪点。闪点小于28℃的可燃液体属甲类火险物质,例如汽油;闪点大于及等于28℃,小于60℃的可燃液体属乙类火险物质,例如煤油:大于等于60℃的可燃液体属丙类火险物质,例如柴油、植物油。(3)气体可燃物火灾

可燃气体引起的火灾,又称为C类火灾。

可燃气体的燃烧方式分为预混燃烧和扩散燃烧。可燃气与空气预先混合好的燃烧称为预混燃烧,可燃气与空气边混合边燃烧称为扩散燃烧。失去控制的预混燃烧会产生爆炸,这是气体可燃物火灾中最危险的燃烧方式。可燃气体的火灾危险性用爆炸下限进行评定。爆炸下限小于10%的可燃气为甲类火险物质,例如氢气、乙炔、甲烷等:爆炸下限大于或等于10%的可燃气为乙类火险物质,例如一氧化碳、氨气、某些城市煤气。应当指出,绝大部分可燃气属于甲类火险物质,极少数才属于乙类火险物质。(4)可燃金属火灾

可燃金属燃烧引起的火灾,又称为D类火灾。

例如锂、钠、钾、钙、锶、镁、铝、锆、锌、钚、钍和铀,由于它们处于薄片状、颗粒状或熔融状态时很容易着火,称它们为可燃金属。可燃金属引起的火灾之所以从A类火灾中分离出来,单独作为D类火灾,是因为这些金属在燃烧时,燃烧热很大,为普通燃料的5~20倍,火焰温度较高,有的甚至达到3000℃以上;并且在高温下金属性质活泼,能与水、二氧化碳、氮、卤素及含卤化合物发生化学反应,使常用灭火剂失去作用,必须采用特殊的灭火剂灭火。

2.根据火灾损失严重程度分类(1)特别重大火灾

指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤,或者1亿元以上直接财产损失的火灾。(2)重大火灾

指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾。(3)较大火灾

指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤,或者1000万元以上5000万元以下直接财产损失的火灾。(4)一般火灾

指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接财产损失的火灾。

此外,根据起火原因火灾又可分为由违反电器燃气等安装规定、抽烟、玩火、用火不慎、自然原因等造成的火灾,而且随着社会和经济的发展,这些火灾的发生越来越普遍,也引起了人们越来越多的关注。第三节 可燃、易燃物质的燃烧一、气体可燃物的着火

可燃混合气体的着火方式有两种,一种称为自燃着火,另一种称为强迫着火或点燃。自燃和点燃过程统称为着火过程。

把一定体积的可燃混合气体预热到某一温度,在该温度下,气体可燃物发生缓慢的氧化还原反应。并放出热量,导致气体温度增加。从而使反应速度逐渐加速,产生更多的热量,最终使反应速度急剧增大直至着火,这种过程称为自燃。

强迫着火是指在可燃混合气体内的某一部分用点火源点着相邻一层混合气,然后燃烧波自动传播到混合气的其余部分。点火源可以是火焰、高温物体、电火花等。

着火机理可分为两类,即热自燃机理和链式自燃机理。

1.热自燃机理

热自燃机理也称谢苗诺夫热自燃理论,它是指在外部热源加热的条件下,使反应混合气达到一定的温度,在此温度下,可燃混合气发生化学反应所释放出的热量大于容器器壁所散失的热量,从而使混合气的温度升高,这又促使混合气的反应速率和放热速率增大,这种相互促进的结果,导致极快的反应速率而达到着火。

2.链式自燃机理

所谓链式自燃机理是指在混合气体中,由于自由基反应链的分支,使活动中心(自由基)迅速增值,从而使反应速率急剧升高而导致着火。按照该理论,使反应自动加速不一定要依靠热量的逐渐积累,通过自由基链式反应(尤其是有分支的链式反应)也能逐渐积累活化中心,使反应自动加速,直至着火。

实际燃烧过程中,不可能有纯粹的热自燃或链式自燃存在。事实上,它们是同时存在而且是相互促进的。可燃混合气的自行加热不仅加强了热活化,而且亦加强了每个链反应的基元反应。低温时链反应可使系统逐渐加热,加强了分子的热活化。所以,自燃现象就不可能用单一的自燃理论来解释。一般来说,在高温时,热自燃是着火的主要原因,而在低温时支链反应是着火的主要原因。

着火反应有以下两个特征。

①具有一定的着火温度T。当反应系统达到该温度时,反应速率i急剧增大,气体压力急升,并伴有放热、发光等着火现象。

②在着火温度达到之前有一个感应期,即着火延迟时间。在着火延迟时间内,反应速率极慢,可燃混合气体浓度变化很小。二、液体可燃物的着火

液体可燃物燃烧时其火焰并不紧贴在液面上,而是在液面上方空间的某个位置。这是因为液体可燃物着火前先蒸发,在液面上方形成一层可燃物蒸气,并与空气混合形成可燃混合气。液体可燃物的燃烧实际上是可燃混合气的燃烧,是一种气态物质的均相燃烧。

液体可燃物的着火过程如图1-1所示。图1-1 液体可燃物的着火过程

液体蒸发汽化过程对液体可燃物的燃烧起决定性的作用。可燃液体挥发的蒸气与空气混合达到一定浓度遇明火发生一闪即逝的燃烧,或者将可燃固体加热到一定温度后,遇明火会发生一闪即灭的闪燃现象,叫闪燃。发生闪燃时的固体最低温度称为闪点。闪点是表示蒸发特性的重要参数。闪点越低,越易蒸发,反之则不易蒸发。表1-1中给出一些液体可燃物的闪点值。表1-1 一些液体可燃物的闪点值三、固体可燃物的着火

在火灾燃烧中遇到的可燃固体种类繁多,除了常见的煤外,还包括多种其他的建筑材料和构件、工业原材料与产品、室内生活与办公用品等,这些大多是由人工聚合物或木材制造的。

固体可燃物在着火之前,一般因受热而发生热分解,并释放出可燃性气体,剩下的基本上是由碳和灰分组成的固体残留物。可燃性气体如遇到适量的空气并具有足够高的温度,就会着火燃烧,形成气相火焰。而固体残留物常常在可燃性气体开始燃烧或几乎全部燃烧掉之后才开始燃烧,成为固体表面燃烧。以上便是固体可燃物着火的一般过程。

随着可燃物的不同,上述各个阶段所占的时间存在较大差别。例如木材热解,生成的挥发分多,固定炭较少,挥发分燃烧占的时间比例相对较大;而煤中的挥发分相对少得多,通常在煤的燃烧过程中,从开始干燥到大部分挥发分烧完所需的时间约占煤的总燃烧时间的十分之一,其余的为固定炭的燃烧时间。由于这些基本组成的不同,从而使得木材的燃烧时间要比煤短得多。还有一些固体材料的质地致密,不容易吸附水分,例如一些人工合成的橡胶、塑料,因而其干燥阶段的时间很短。

总之,不同物质的燃烧过程可以分为以下几个阶段如图1-2。图1-2 不同物质燃烧过程四、爆炸引起的火灾

气相、液相和固相可燃物都可能发生爆炸而引发火灾。表1-2给出了爆炸的分类和特征。表1-2 爆炸的分类和特征

在一空间范围内,当可燃气体、可燃蒸气或粉尘浓度处于可燃界限之内,并且有足够大能量的点火源和温度足够高时,就会发生气相爆炸,并引发火灾。

液相爆炸与固相爆炸是一种与空气中的氧气无关的爆炸现象,也就是说爆炸物内含有氧化剂,例如液体炸药和固体炸药均为不稳定物质,当其受到摩擦、撞击之后,容易局部升温,从而在其内部放热而引起爆炸。第四节 火灾的发生一、燃烧的条件

燃烧是一种放热发光的化学反应。燃烧过程中的化学反应十分复杂,有化合反应,有分解反应。有的复杂物质燃烧,先是物质受热分解,然后发生氧化反应。

任何物质发生燃烧,都有一个由未燃状态转向燃烧状态的过程。这一过程的发生必须具备三个条件,即可燃物、助燃物(氧化剂)、着火源。

1.可燃物

凡是能与空气中的氧或其他氧化剂发生化学反应的物质称可燃物。可燃物按其物理状态分为气体、液体和固体三类。

①气体可燃物 凡是在空气中能燃烧的气体都称为可燃气体。可燃气体在空气中燃烧,同样要求与空气的混合比在一定范围——燃烧(爆炸)范围,并需要一定的温度(着火温度)引发反应。

②液体可燃物 液体可燃物大多数是有机化合物,分子中都含有碳、氢原子,有些还含有氧原子。液体可燃物中有不少是石油化工产品。

③固体可燃物 凡遇明火、热源能在空气中燃烧的固体物质称为可燃固体,如木材、纸张、谷物等。在固体物质中,有一些燃点较低、燃烧剧烈的称为易燃固体。

2.助燃物(氧化剂)

能帮助支持可燃物燃烧的物质,即能与可燃物发生反应的物质称为助燃物(氧化剂)。火灾发生时,空气中的氧气是一种最常见的助燃剂。在热源能够满足持续燃烧要求的前提下,氧化剂的量和供应方式是影响和控制火灾发展事态的决定性因素。

3.着火源

着火源是指供可燃物与氧或助燃物发生燃烧反应的能量,常见的是热能。其他还有化学能、电能、机械能和核能等转变成的热能。根据着火的能量来源不同,着火源可分为:明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能、核能。二、建筑物火灾的发展

绝大部分火灾是发生在建筑物内,火最初都是发生在建筑物内的某一区域或房间内的一点,随着时间的增长,开始蔓延扩大直到整个空间、整个楼层,甚至整座建筑物。火灾的发生和发展的整个过程是一个非常复杂的过程,其所受到的影响因素众多,但是热量的传播是影响火灾发生和发展的决定性的因素,伴随着热量的传导、对流和辐射,建筑物室内环境的温度迅速升高,如果超过了人所能承受的极限,便会危及生命。随着室内温度进一步升高,建筑物构建和金属失去其强度,从而造成建筑物结构损害,房屋倒塌,造成更为严重的生命和财产损失。

通常室内平均温度随时间的变化可用曲线表示,来说明建筑物室内的发展过程,如图1-3所示。图1-3 建筑物火灾发展过程A—可燃固体火灾室内平均温度的上升曲线;B—可燃液体室内火灾的平均升温曲线

由图1-3可以看出,火灾的发生发展可以归结为以下几个阶段。

1.阴燃阶段

没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃。很多固体物质,如纸张、锯末、纤维织物、纤维素板、胶乳橡胶以及某些多孔热固性塑料等,都有可能发生阴燃,特别是当它们堆积起来的时候。阴燃是固体燃烧的一种形式,是无可见光的缓慢燃烧,通常产生烟和温度上升等现象,它与有焰燃烧的区别是无火焰,它与无焰燃烧的区别是能热分解出可燃气,因此在一定条件下阴燃可以转换成有焰燃烧。

2.火灾初起阶段

当阴燃达到足够温度以及分解出了足够的可燃气体,阴燃就会转化成有焰燃烧现象。通常把可燃物质,如气体、液体和固体的可燃物等,在一定条件下形成非控制的火焰称为起火。在建筑火灾中,初始起火源多为固体可燃物。在某种点火源的作用下,固体可燃物的某个局部被引燃起火,并失去控制,称为火灾初起阶段。

火灾初起阶段是火灾局限在起火部位的着火燃烧阶段。火是从某一点或某件物品开始的,着火范围很小,燃烧产生的热量较小,烟气较少且流动速度很慢,火焰不大,辐射出的热量也不多,靠近火点的物品和结构开始受热,气体对流,温度开始上升。

火灾初起,如果能及时发现,是灭火和安全疏散最有利的时机,用较少的人力和简易灭火器材就能将火扑灭。此阶段,任何失策都会导致不良后果。比如,惊慌失措,不报警、不会报警、不会使用灭火器材、灭火方法不当、不及时提醒和组织在场人员撤离等,都会错过有利的短暂时机,使火势得以扩大到发展阶段。因此,人们必须学会正确认识和处置起火事故,将事故消灭在初起阶段。

3.火灾发展阶段

在火灾初起阶段后期,火焰由局部向周围物质蔓延、火灾范围迅速扩大,当火灾房间温度达到一定值时,聚积在房间内的可燃气体突然起火,整个房间都充满了火焰,房间内所有可燃物表面部分都卷入火灾之中,燃烧很猛烈,温度升高很快。房间内局部燃烧向全室性燃烧过渡形成轰燃现象。

所谓轰燃是指房间内的所有可燃物几乎瞬间全部起火燃烧,火灾面积扩大到整个房间,火焰辐射热量最多,房间温度上升并达到最高点,火焰和热烟气通过开口和受到破坏的结构开裂处向走廊或其他房间蔓延。建筑物的不燃材料和结构的机械强度大大下降,甚至发生变形和倒塌。轰燃是室内火灾最显著的特征之一,它标志着火灾全面发展阶段的开始。对于安全疏散而言,人们若在轰燃之前还没有从室内逃出,则很难幸存。

轰燃发生后,房间内所有可燃物都在猛烈燃烧,放热速度很快,因而房间内温度升高很快,并出现持续性高温,最高温度可达1100℃左右。火焰、高温烟气从房间的开口部位大量喷出,把火灾蔓延到建筑物的其他部分。室内高温还对建筑构件产生热作用,使建筑物构件的承载能力下降,造成建筑物局部或整体倒塌破坏。

耐火建筑的房间通常在起火后,由于其四周墙壁和顶棚、地面坚固而不会烧穿,因此发生火灾时房间通风开口的大小没有什么变化,当火灾发展到全面燃烧阶段,室内燃烧大多由通风控制着,室内火灾保持着稳定的燃烧状态。火灾全面发展阶段的持续时间取决于室内可燃物的性质和数量、通风条件等。

为了减少火灾损失,针对火灾全面发展阶段的特点,在建筑防火设计中应采取的主要措施是在建筑物内设置具有一定耐火性能的防火分隔物,把火灾控制在一定的范围内,防止火灾大面积蔓延;选用耐火程度较高的建筑结构作为建筑物的承重体系,确保建筑物发生火灾时不倒塌破坏,为火灾中人员疏散、消防队扑救火灾、火灾后建筑物修复及继续使用创造条件,并应注意防止火灾向相邻建筑蔓延。

4.熄灭阶段

在火灾全面发展阶段后期,随着室内可燃物的挥发物质不断减少以及可燃物数量的减少,火灾燃烧速度递减,温度逐渐下降。当室内平均温度降到温度最高值的80%时,则一般认为火灾进入熄灭阶段。随后,房间温度明显下降,直到把房间内的可燃物全部烧尽,室内外温度趋于一致,宣告火灾结束。

该阶段前期,燃烧仍十分猛烈,火灾温度仍很高。针对该阶段的特点,应注意防止建筑构件因较长时间受高温作用和灭火射水的冷却作用而出现裂缝、下沉、倾斜或倒塌破坏,确保消防人员的人身安全。三、火灾的蔓延“星星之火可以燎原”,发生在固体表面的火焰,如若不加以控制并扑灭,极有可能使火焰蔓延开来,造成不可挽回的损失。火焰蔓延的蔓延速度计算如下。ρ·V·ΔH=Q式中 ρ——可燃物密度;

V——火焰蔓延速度;

ΔH——单位质量的可燃物从初温T上升到相当于火焰温度T时01的焓的增量;

Q——火焰的传热量。

火灾发生、发展的整个过程始终伴随着热传播过程,热传播是影响火灾发展的决定性因素。热传播除了火焰直接传播外,还有三个途径:热传导、热对流、热辐射。

1.热传导

热传导是指热量通过直接接触的物体从温度较高部位,传递到温度较低部位。

影响热传导的主要因素为温差、导热系数和导热物体的厚度和截面积。一般来说,固体物质是强的导热体,液体物质次之,气体物质的导热能力较差。金属为热的良导体,非金属为不良导体。如传导与导体物质的厚度和截面积有关,截面积越大,厚度愈小,则传导的热量愈多。热传导引起的火灾很多,如电熨斗、电褥子、电焊起火等。

2.热对流

热对流是指通过流动介质将热量由空间中的一处传到另一处的现象。是建筑物内火灾蔓延的一种主要方式,是影响早期火灾的最主要因素。遇到火灾时,通风孔愈高,热对流速度愈快。

建筑火灾发展到旺盛期后,一般说来窗玻璃在轰燃之际已经破坏,又经过一段时间的猛烈燃烧,内走廊的木质门被烧穿,或者门框之上的窗玻璃被破坏,导致烟火涌入内走廊。一般着火建筑可达1000~1100℃高温。这时,火灾分区内外的压差更大,遇到冷空气就会使之强度降低,压差减少,失主浮力,流动速度就会降下来。若走廊里存在可燃、易燃物品,或者走廊里有可燃吊顶等,被高温烟火点燃,火灾就会在走廊里蔓延,再由走廊向其他空间传播。除了在水平方向对流蔓延外,火灾在竖向管井也是由热对流方式蔓延的。

3.热辐射

热辐射是一种以电磁波形式传递热量的现象。热辐射不需要通过任何介质,通过真空也能辐射。当火灾处于发展阶段时,热辐射成为热传播的主要形式。正是由于热辐射的原因,建筑防火中要进行防火分区,以防止火焰辐射引起相邻建筑着火。

在建筑物中,经常采用木材或类似木材的可燃构件、装修或家具等,因此,木材在建筑中是主要的火灾荷载。世界各国都特别注意对2木材火灾的研究。工业发达国家把12.6kW/m作为木材点燃的临界辐射强度,在这一辐射强度下烘烤20min,无论在室内还是在室外,火场飞散的小火星就可引燃木材,而引起木材自燃的临界辐射强度是233.5kW/m。第五节 火灾烟气

如果遇到火灾发生,火会对人造成直接的伤害,然而,据统计,火灾中有85%左右的死亡情况是由烟气造成的,其中大部分是由于吸入了烟尘及有毒气体使人昏迷后而致死的。另外,烟气在房间内的传播和扩散使能见度降低,对人员疏散和消防救援造成严重影响,也是造成火灾伤亡的主要原因之一。一、烟气的产生

火灾烟气是燃烧过程的一种混合物产物,主要包括:①可燃物热解或燃烧产生的气相产物,如未燃气体、水蒸气、CO、CO、多种2低分子的碳氢化合物及少量的硫化物、氯化物、氰化物等;②由于卷吸而进入的空气;③多种微小的固体颗粒和液滴。

当火灾发生时,建筑物中大量的建筑材料、家具、衣服、纸张等可燃物受热分解,并与空气中的氧气发生氧化反应,产生各种生成物。完全燃烧所产生的烟气的成分中,主要为CO、水、NO、五氧化二22磷或卤化氢等,有毒有害物质相对较少。但是,根据火灾的产生过程和燃烧特点,除了处于通风控制下的充分发展阶段以及可燃物几乎耗尽的减弱阶段,火灾的过程常常处于燃料控制的不完全燃烧阶段。不完全燃烧所产生的烟气的成分中,除了上述生成物外,还可以产生一氧化碳、有机磷、烃类、多环芳香烃、焦油以及炭屑等固体颗粒。这些小颗粒的直径约为10~100μm,在温度和氧浓度足够高的前提下,这些碳烟颗粒可以在火焰中进一步氧化,或者直接以碳烟的形式离开火焰区。火灾初期有焰燃烧产生的烟气颗粒则几乎全部由固体颗粒组成。其中只有一小部分颗粒在高热通量作用下脱离固体灰分,大部分颗粒则是在氧浓度较低的情况下,由于不完全燃烧和高温分解而在气相中形成的碳颗粒。这两种类型的烟气都是可燃的,一旦被点燃,在通风不畅的受限空间内极有可能发展为爆炸。

烟气降低了空气中的氧浓度,妨碍人们的呼吸,造成人员逃生能力的下降,也可能直接造成人体缺氧致死。

各种建筑材料在不同的温度下,其单位质量所产生的烟量是不同的,几种建筑材料燃烧在不同温度下燃烧,当达到相同的减光程度时的发烟量见表1-3,其中K为烟气的减光系数。c-1表1-3 几种建筑材料在不同温度下的发烟量(K=0.5m)c

随着我国经济水平不断提高,高层民用建筑尤其是宾馆、饭店、写字楼、综合楼等高层公共建筑大量出现,高分子材料大量越来越多地应用于家具、建筑装修、管道及其保温、电缆绝缘等方面。一旦发生火灾,建筑物内着火区域的空气中充满了大量的有毒的浓烟,毒性气体可直接造成人体的伤害,甚至致人死亡,其危害远远超过了一般可燃材料。二、烟气对人体的危害

烟气中的一氧化碳、二氧化碳、氰化氢等气体极易与人体血液中的血红蛋白络合,从而阻碍了血红蛋白正常的氧气交换,人会因缺氧而导致死亡,有资料显示,火灾时因缺氧、烟气侵害而造成的人员伤亡可达火灾死亡人数的50%~80%。火灾烟气对人体的危害主要体现在三个方面。

1.燃气的毒害性造成大量人员伤亡

当烟气中的含氧量低于正常所需的数值时,人的活动能力减弱、智力混乱,甚至晕倒窒息;当烟气中含有各种有毒气体的含量超过人正常生理所允许的最低浓度时,就会造成人体中毒死亡。

例如,当空气中一氧化碳的含量为0.1%时,人1h后便会感到头痛、作呕、不舒服;当含量达到0.5%时,在20~30min内人员就会死亡;含量为1%时,人员吸气数次后便失去知觉,1~2min内会即会死亡。又如羊毛丝织品及含氮的塑料制品燃烧时会产生氰化氢气体,氰化氢对人体的影响要远远严重于一氧化碳,当氰化氢在空气中的浓[注]度为110ppm时,超过1h人即死亡;当浓度为181ppm时,10min人即死亡;当浓度为280ppm时,人会立即死亡。

2.烟气的减光性影响人员的安全疏散和火灾的施救

烟气中的烟粒子对可见光有完全的遮蔽作用,烟气弥漫时,可见光受到烟粒子的遮蔽而大大减弱,能见度大大降低,并且烟气对人的眼睛有极大的刺激,使人不能睁开眼睛,人在疏散中就影响着行进速度,当大量人群拥挤避难时,极易造成踩踏事故,造成更严重的后果。

3.烟气的恐怖性造成人心理和生理上的反射

火灾发生尤其是发生轰燃时,火焰和烟气冲出门窗孔洞,烈火熊熊、浓烟滚滚,使人产生极大恐惧,会造成疏散时的混乱。

空气中正常含氧量为21%,而建筑物发生火灾时,会消耗掉大量的氧气,氧含量缺少时,就会导致人员窒息。当氧气含量为12%~15%时,人的呼吸就会急促、头痛、眩晕、浑身疲劳无力,动作迟钝;当氧气含量为10%~12%时,人就会出现恶心呕吐、无法行动乃至瘫痪;当氧气含量为6%~8%时,人便会昏倒并失去知觉;当氧气含量低于6%时,6~8min的时间内,人就会死亡;当氧气含量为2%~3%时,人在1min内窒息死亡。三、防控火灾烟气的主要措施

从上可见,火灾烟气对人体的危害巨大,因此预防火灾烟气的产生和防范烟气对人们的危害十分重要,所以应当采取以下措施做好火灾烟气的防控工作。

1.减少火灾烟气的产生

由于烟气是火灾燃烧产物,因此,要尽量控制建筑物内的可燃物数量。建筑构件要采用不燃烧体或难燃烧体材料,室内装修材料应该选用A级或B级材料,尤其是卡拉OK歌厅、舞厅、电影放映厅、宾1馆、饭店、商场、网吧等人员密集场所,不能使用海绵、塑料、纤维等高分子化合物进行室内装修。

办公场所、居民住宅的室内装修也要尽量减少木材的使用量,窗帘、家具应满足防火要求。

2.采取有效的防、排烟措施

建筑物发生火灾后,有效的烟气控制可以为人员疏散提供安全环境;控制和减少烟气从火灾区域向周围相邻空间的蔓延;为火灾扑救人员提供安全保证;保护人员生命财产安全;帮助火灾后烟气的及时排除。

控制烟气在建筑物内的蔓延主要有两条途径:一是合理划分防烟分区,二是选择合适的防、排烟设置方式。防烟分区的划分,即用某些耐火性能好的物体或材料把烟气阻挡在某些限定区域,不让它蔓延到可能对人和物产生危害的地方。这种方法适用于建筑物与起火区没有开口、缝隙或漏洞的区域。

防、排烟系统可分为防烟系统和排烟系统。防烟系统是指采用机械加压送风方式或自然通风方式,防止烟气进入疏散通道的系统。排烟系统是指采用自然通风或机械排烟方式,使烟气沿着对人和物没有危害的渠道排到建筑外,从而消除烟气的有害影响。排烟有自然排烟和机械排烟两种形式。排烟窗、排烟井是建筑物中常见的自然排烟形式,它们主要适用于烟气具有足够大的浮力、可能克服其他阻碍烟气流动的驱动力的区域。机械排烟的方式可克服自然排烟的局限,能够有效地排出烟气。在《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等技术规范规定的地点,要设置机械排烟设施,确保火灾后将火灾烟气及时排除。

很多大规模建筑的内部结构是相当复杂的,其烟气控制往往是几种方法的有机结合。防、排烟形式的合理性不仅关系到烟气控制的效果,而且具有很大的经济意义。

3.逃生时避免火灾烟气侵害

由于烟气的相对密度比空气轻,起火后烟气向上蔓延迅速,地面烟雾浓度相对较低,毒气相对较少。因此,人们从火场逃生时应紧贴地面匍匐前行。当火灾后人们被困在室内时,逃生时应先用手摸摸房门,如果房门发烫,说明外面火势较大,穿过大火和烟雾逃生困难,此时,应关好房门,用棉絮、床单将门缝塞严,泼水降温,防止烟雾进入,另想办法逃生。如若必须穿过烟雾逃生时可采用毛巾防烟法。将毛巾折叠起来捂住口鼻可起到很好的防烟作用,使用毛巾捂住口鼻时,一定使过滤烟的面积尽量增大,确实将口鼻捂严,在穿过烟雾区时,即使感到呼吸阻力增大,也绝不能将毛巾从口鼻上拿开,一旦拿开就可能立即导致中毒。消防队员在灭火救援过程中也应该做好个人防护工作,佩戴空气呼吸器进入火灾现场开展灭火救人,防止烟气袭击。第六节 烟气的蔓延过程分析一、烟气流动的几个阶段

1.羽流阶段

火灾燃烧中,起火可燃物上方的火焰及流动烟气通常称为羽流。羽流大体上由火焰和烟气两个部分组成。羽流的火焰大多数为自然扩散火焰,而烟气部分则是由可燃物释放的烟气产物和羽流在流动过程中卷吸的空气。羽流在烟气的流动与蔓延的过程中具有重要的作用,因此研究羽流的特性是进行烟气流动分析不可或缺的内容。

羽流的质量流量由可燃物的质量损失速率、燃烧所需的空气量及上升过程中卷吸的空气量三部分组成。在火灾规模一定的条件下,可燃物的质量损失速率、燃烧所需的空气量是一定的,因此一定高度上羽流的质量流量主要取决于羽流对周围空气的卷吸能力。

火灾发生在不同的位置会形成不同形状的羽流,常见的羽流形式有以下几种。

①轴对称烟羽流 如图1-4所示,起火点发生在远离墙体的地面上,火灾产生的高温气体上升到火焰上方形成烟羽流。当该烟羽流在上升过程中不断卷吸四周的空气且不触及空间的墙壁或其他边界面时所形成的烟羽流就是轴对称烟羽流。图1-4 轴对称烟羽流

②墙烟羽流 靠墙发生的火灾,火源和羽流在几何形状上来看只是轴对称羽流的一半,因此墙羽流卷吸的空气量可视为相应轴对称羽流的一半。

③角烟羽流 如果火灾发生在墙角,并且两墙成90°角,这种火灾产生的羽流为角羽流。角羽流也和轴对称羽流相似。其羽流卷吸的空气量可视为相应轴对称羽流的1/4。

④窗烟羽流 如图1-5所示,烟气通过墙上开口门或窗向相邻空间扩散,这样形成的烟羽流称为窗烟羽流。图1-5 窗烟羽流

2.顶棚射流阶段

如果烟气羽流受到顶棚的阻挡,则热烟气将形成沿顶棚下表面水平流动的顶棚射流。顶棚射流是一种半受限的重力分层流。当烟气在水平顶棚下积累到一定的厚度时,便发生水平流动。羽流在顶棚上撞击区大体为圆形,刚离开撞击区边缘的烟气层不太厚,顶棚射流由此向四周扩散。顶棚的存在将表现出固壁边界对流动的黏性影响,因此在十分贴近顶棚的薄层内,烟气的流速较低;随着垂直向下离开顶棚距离的增加,其速度不断增加;而超过一定距离后,速度便逐渐降低为零。这种速度分布使得射流前锋的烟气转向下流,然而热烟气仍具有一定浮力,还会很快上浮。于是顶棚射流中便形成一连串的漩涡,他们可将烟气层下放的空气卷吸进来,因此顶棚射流的厚度逐渐增加,而速度逐渐降低。

3.烟气溢流阶段

在大空间建筑中,如果裙房或者中庭内的小房间起火,火灾烟气将会在起火房间内充填。当烟气层的高度下降到房间开口的上沿时,将会从房间内溢出到中庭内,从而形成烟气溢流。容易预见,当火灾到达溢流阶段时建筑物内的通风状况将对烟气的走向产生很大的影响,另外建筑物内各个房间的开口尺寸、开口位置和数量也是影响烟气溢流的重要因素。二、典型烟气流动形式

1.烟气在着火房间内外的流动

如图1-6所示,a、b为室内外隔墙,A为室内,B为室外,相应的气体温度为t、t,密度为ρ、ρ,房间高度为H,现以地面为基准nwnw面,分析沿高度方向上室内外的压力分布情况。图1-6 着火房间

令室内外地面上的静压分别为P、P,则在离地面垂直高度1n1w为h处室内外的静压力分别为:

室内:P=P-ρgh;室外:P=P-ρgh。hn1nnhw1ww在地面上室内外的压力差为:ΔP=P-P11n1w在离地面h处,室内外压力差为:ΔP=ΔP+(ρ-ρ)ghh1wn则当h=H时,即顶棚处的压力差为:ΔP=ΔP+(ρ-ρ)gHabwn

实验证明,在垂直的地面的某一高度处,必将出现内外压力差为0,即室内外压力相等,通过该位置的水平面称为着火房间的中性层,令中性层离地面的高度为h,则1ΔP=ΔP+(ρ-ρ)gh=0h11wn1

发生火灾时,t>t,所以ρ<ρ,(ρ-ρ)>0,那么:nwnwwn

在中性层以下,即h

在中性层以上,即h>h时,ΔP=ΔP+(ρ-ρ)gh>ΔP+(ρ-1h1wn1wρ)gh,ΔP>0。n1n

由此可见,在中性层以下,室内外空气的压力总高于着火房间内气体的压力,空气将从室外流入室内;在中性层以上,着火房间内气体的压力总高于室外空气的压力,烟气从室内排至室外,着火房间内外压力分布见图1-7。图1-7 着火房间内外压力分布

2.火灾烟囱效应

当火势在建筑物内部形成时,内部空气因受热而密度变低,烟流因浮力效应向上流动,而在高层建筑中,有楼梯间、电梯竖井及管路间等垂直通路,正好提供烟流垂直流动的管道,烟层于是向上蓄积,理想上烟层会到达楼顶后再以水平的方向蔓延到楼层内部,而夹在起火层及烟层蓄积层间的楼层是不会有烟流蔓延到楼层内部,一直要到烟层下降到该面的楼层,才会有烟流蔓延。这种现象称为正向烟囱效应。

当建筑物内部温度低于外界空气时,烟气会随着建筑物内的各种竖井通道形成下降气流,这种现象称为反向烟囱效应。反向烟囱效应一般发生在夏季,而且内外温差越大越明显。另外,在密封性较强的建筑内,当竖井靠墙外布置,而外界气温又较低时,可能出现靠外墙布置的竖井中的气温低于建筑物内部其他部位的气温的情况,这时竖井中也会出现下降的气流。

实际情形下,烟层是否会在楼顶蓄积要视楼层高度、外界温度、火场温度等决定,譬如说,大楼为30层的建筑,由于上述条件的交互影响,烟层有可能到达不了楼顶,可能在楼层第20层开始蓄积,并向水平蔓延,此时,20层以上的楼层不会感受到有烟流的存在。

要防止烟囱效应对生命财产的危害,最重要的就是要做好各垂直通道、管道间的防火阻绝,不要有空隙让烟流可往水平方向流窜,就能将危害减到最小。另外也建议于垂直通道、管道间设置专用的侦测器,用以掌控借烟囱效应流窜的烟流。第七节 典型火灾案例分析一、深圳市龙岗区坪地洋华高新科技厂“2·11”火灾

1.火灾基本情况

2007年2月11日14时许,深圳市龙岗区坪地街道洋华高新科技厂2发生火灾,火灾造成10人死亡、3人受伤,着火面积2000m,烧毁触摸屏成品、半成品、原料及生产设备等物质一批,直接财产损失587万元。

2.起火单位概况

洋华高新科技厂位于坪地街道六联社区罗屋村18号,主要生产电脑触摸屏等产品,2004年12月开业,属台资企业。该厂房是租用2六联社区罗屋村土地自建的单层钢架结构建筑,面积2700m,有工人720人,发生火灾时厂区内有350人上班,其中起火车间有230人。

3.火灾发生及扑救经过

2007年2月11日14时许,该厂制造部10号印刷机上班工人成某某突然听到背后“砰”一声响,看到8号印刷机西侧的台车着火,并伴有大量黑烟冒出,于是成某某拿灭火器灭火,但无法扑灭,火势越来越大,成某某随即和同事张某逃生。龙岗区公安分局指挥中心接到报警后,立即调动坪地、龙岗、坑梓、横岗4个消防中队120人、8辆消防车前往扑救,先期到达现场的坪地公安消防中队和坪地专职消防队得知有人员被困立即积极展开营救,共救出10人,15时火势得到控制,15时30分火灾被扑灭。

4.火灾损失及火灾原因情况

该起火灾烧毁触摸屏成品、半成品、原料、包装纸盒及生产设备等物质一批,厂房一间,火灾造成10人死亡,3人受伤,直接财产损失587万元。火灾事故原因是该厂违章使用易燃易爆液体,遇火花发生爆燃起火。

5.主要教训

①该厂严重违反安全生产管理法规、制度和操作规程,违法违规配制、储存、使用大量的易燃易爆危险化学物品,是引起火灾事故并导致重大人员伤亡的直接原因。

该厂因生产工艺要求需要使用清洗剂等化学品,但该厂一直存在违法违规配制、储存、使用洗网水、无水乙醇、防白水、玻璃水、除塞剂五种属于危险化学品的清洗溶剂,其中洗网水每天需要使用且用量较大。经技术部门检测,洗网水闪点为-23°,属一级易燃液体。该厂在采购、配制、储存、分装、使用、处理残液等各个过程中,没有制定或遵守规范的安全管理制度和操作规程,上述易燃易爆溶剂在仓库、车间作业场所没有设置相应的监测、通风、防火、防静电等防护措施。该厂房备料员从仓库领取时自行灌装,领回后的溶剂摆放在备料间,任由使用人员随意自行取用。使用人员缺乏必要的安全防范知识,随意将未用完的溶剂临时存放在印刷机旁边的不锈钢台车上,为使用方便甚至长期将之处于敞开状态。在现场空间封闭,通风条件不畅的情况下,诱发了爆燃性火灾。

现场条件造成的爆燃性火灾具有较大的毁灭性。现场是一个工艺要求无尘洁净的较大作业场所,具有相对的封闭性和空气非流通性。车间易燃易爆化学液体及其挥发气体遇明火燃烧后爆燃,由于现场可燃物多,火灾迅速蔓延产生高温和大量浓烟。楼顶吊装的通风管道和隔离板主要使用的是铁皮夹泡沫等材料,耐热时间短(耐受性不超过15min),在短时间内坍塌下来。浓烟、坍塌的高温铁皮阻塞了通道,使被困人员难以逾越逃生。

②员工安全生产知识和自救能力培训不够。该厂对安全生产和消防安全工作疏于管理,没有实行持证上岗制度,对特殊岗位的员工使用易燃易爆物品前没有进行必要的上岗培训,对易燃溶剂的火灾爆炸危险认识不足,导致洗网水等易燃溶剂长期随意存放,随意使用并处于敞开状态。员工不懂得处置,惊慌失措,没有在最初时间组织有序的疏散,造成近二十人无法疏散被困。

③该厂在公安消防机关依法进行安全检查之后,违反公安消防机关明令禁止事项的规定,进行厂房结构性改建、扩建,改变了原有良好的消防布局。起火的2栋连体厂房,原是相邻的2栋厂房,每栋21200m左右,一直作为仓库使用。但该厂在投入使用后,于2005年7~8月期间,为达到洁净无尘的生产工艺要求,按洁净厂房的要求擅自对厂房进行了多次改变结构性的装修,内部进行了封闭和分隔,并擅自违章搭建,特别是东西北三面原有的一些门被封闭,使该厂房与当初申报的厂房有较大的改变,并未向消防部门申报。该厂上述违法行为改变了原有良好的消防布局。二、河南洛阳东都商厦火灾

2000年12月25日,河南省洛阳市东都商厦发生特大火灾事故。火灾是由地下二层开始的,并迅速蔓延开来,大量有毒高温烟雾通过楼梯间迅速扩散到第四层娱乐城,使其中的309人中毒窒息死亡,直接经济损失275万元。

1.商厦概况

东都商厦位于洛阳市老城区中州东路,始建于1988年12月,1990年12月4日开业。该商厦为6层建筑,地上4层、地下2层,占地223200m,总建筑面积17900m,东北、西北、东南、西南角共有4部楼梯。2000年11月前,商厦的地下一、二层经营家具,地上一层经营百货、家电等,二层经营床上用品、内衣、鞋帽等,三层经营服装,四层为东都商厦的办公区及东都娱乐城。

自1996年起,东都商厦实行承包经营。1997年6月,将东都娱乐2城承包给某个体业主,东都娱乐城舞厅面积460m,定员200人。其2西侧以一走道相隔,另有7间KTV包房,面积100m;2000年11月,东都商厦又与洛阳丹尼斯量贩有限公司合作成立该公司的东都分店,以东都商厦的地下一层和地上一层为经营场所。

12月初,东都分店在装修时已将地下一层大厅中间通往地下二层的楼梯通道用钢板焊封,但在楼梯两侧扶手穿过钢板处留有两个小方孔。地下二层大厅的西南角、东北角和西北角的门为铁栅栏门,东南角为实门,当时处于关闭状态。

2.事故基本过程

12月25日19时许,东都分店负责人为封闭楼梯扶手处的小方孔,安排无焊工资质的王某进行电焊作业。在施焊过程中没有采取任何防护措施,电焊火花由方孔溅入地下二层,引燃了绒布、海绵床垫、沙发和木制家具等物品。王某等人发现后,用室内消火栓的水枪从方孔向地下二层射水灭火。在未能扑灭的情况下,既未报警也没有通知楼上人员便逃离现场。在现场的商厦负责人及为开业准备商品的员工也见势迅速撤离,同样未及时报警和通知四层的人员。

着火时,大厅西南角的门进风,大量烟气顺着东北、西北楼梯间向楼上蔓延。而在这两处的楼梯间,自地下一层至地上三层均采用防火门、防火墙与商场分隔,于是高温烟气迅速扩散到四层的娱乐城。由于东北角的楼梯被烟气封堵,其余的3部楼梯均上锁,人员无法通行,仅有少数人员逃到靠外墙的窗户处才得获救。

21时35分、21时38分,洛阳市消防支队119和公安局110相继接到报警,立即调集800余名消防官兵和公安民警、30余台消防车辆进行扑救。22时50分,火势得到有效控制;26日零时37分,大火被完全扑灭。

3.事故原因

事故的直接原因是东都分店安排无证人员进行非法施焊。施焊人员明知商厦地下二层存有大量可燃家具,却未采取任何防护措施。发生火灾后,肇事人员和在现场的领导、职工既不报警,也不通知四层东都娱乐城人员撤离,使其中的许多人员丧失及时逃生的机会。

事故的基础原因是商厦存在的重大火灾隐患。商厦的地下二层和地上第四层没有防火分隔,地下二层没有自动喷水灭火系统,火灾自动报警系统已被损坏,东都商厦还沿其西墙兴建了南北长约60m、宽22.4~2.6m、总面积约150m的门面房,占用了商厦唯一的消防车通道,严重妨碍了灭火救援工作的开展。

商厦的娱乐城无照经营、超员纳客是造成众多人员死亡的重要原因。该娱乐城2年未参加年检,故自1998年2月28日后属无照经营。该娱乐城纳客定额为200人,但在2000年12月25日圣诞节之夜,娱乐城无限制出售门票及赠送招待票,致使参加娱乐人员高达350多人。娱乐城的4个疏散通道中有3个被铁栅栏封堵,导致人员无路逃生。

4.主要教训

东都商厦被多个单位分别承包使用,但承包单位对大厦的消防安全工作的职责不清,消防安全管理制度不健全、不落实。原本为一个整体的建筑却缺乏统一的、系统的安全管理,出现了一些消防安全管理的空白区,为事故的发生埋下重大隐患。

东都商厦领导和管理人员的消防法制观念和消防安全意识也极为淡薄,对于严重的火灾隐患久拖不改,对于消防安全主管部门提出的多次整改要求,均以经济困难或影响经营为由拒不整改。商厦对职工没有进行有效的安全教育,使得相当多的人消防安全意识淡漠。

事故还反映出该商厦员工缺乏火灾安全知识,在没有任何保护的情况下轻易地进行动火作业,发生事故后又处理失当,光顾自己逃离,不进行必要的报警。因此需要大力加强对企事业单位的法人、防火安全管理人员、易燃易爆等特定岗位和工种人员的消防安全培训,增强其自防自救能力。三、新疆克拉玛依友谊馆火灾

1994年12月8日,新疆克拉玛依市友谊馆在进行文艺演出时发生火灾。火灾始于舞台处,在这场火灾中,共死亡325人,其中小学生288人;烧伤130人,其中重伤68人;直接经济损失约100万元。

1.友谊馆概况

友谊馆位于克拉玛依市人民公园南侧,始建于1958年,是前苏联派专家协助我国开发克拉玛依油田时共同建造的一座中西合璧式的中型剧场。1991年重新装修后投入使用。友谊馆系文化事业单位,隶属于市工会下的文化艺术中心。该馆建筑为砖混结构,设有前厅、2观众厅、南北过厅和舞台,建筑面积3556m。友谊馆共有8个对外安全出口,西侧正门有3个出口,安装有铝合金卷帘门,它们的开启与闭合均用电动控制;南北两侧过厅的出口全部加装了防盗栅栏门,并上了锁。

2.事故概况

1994年12月7日,新疆维吾尔族自治区教委组织义务教育和扫盲教育检查验收团一行25人,到克拉玛依市检查工作。12月8日,克拉玛依市组织15所中小学的15个规范班及教师、家长等796人,在友谊馆进行文艺汇报演出。

演出和观看演出的700多名孩子的年龄均在8~14岁之间。演到一半时,即18点20分左右,舞台纱幕上方一排光柱灯处,突然有火花飘落。开始大家都以为是用来渲染演出气氛的焰火,但待一块如同桌布大小的幕布卷着火团掉下来时,大家才意识到起火了。

由于舞台的13道幕布都是高分子化纤织物,火势迅速扩大,形成立体燃烧,火场内温度迅速上升,并生产大量有毒烟气。伴随悬吊在舞台上空15m处的银幕、配重钢管及大量可燃物、高温灯具从空中坠落,瞬时产生了强大灼热的气浪,使火势由舞台以极快的速度向观众厅蔓延。现场灯光因电线短路而全部熄灭,近800人只能从仅有的一个开启着的出口疏散。然而正当人们从这唯一敞开出口涌出时,该处的卷帘门也因为停电而自动下落,将300多名师生关在里面,从而导致重大人员伤亡。

3.事故原因

事故的直接原因是舞台上方的照明灯温度过高,引燃了幕布。剧场舞台的照明灯距幕布20~30cm,不符合安全规定。消防部门检查时已发现幕布被烤变颜色,要求立即整改。该馆负责人虽然在检查意见书上签字认可,却没有采取整改措施。

造成重大人员伤亡的主要原因是疏散出口被堵,致使人员无法逃生。发生火灾时,由观众厅通往过厅的6个门有2个被锁;而剧场通往室外的8个出口,只有前厅的1个外门开启,但由于该处卷帘门采取了不合理的动作程序,在人员逃生的关键时刻却自动关闭了。

疏散指挥的不当也是造成人员、尤其是儿童伤亡的重要因素。由于某些负责人盲目地指示让领导先走,造成许多孩子未能及时疏散。

4.主要教训

对于大型公共活动场所,保证人员疏散安全具有十分重要的意义,有关的安全出口必须畅通。克拉玛依友谊馆的安全出口却大部分上锁关闭,并安装防盗铁栅栏,严重妨碍了人员通行。友谊馆正面和南、北两侧共有8个出口,而平常和火灾发生时通往室外的出口,仅前厅一个外门开启,且南、北两侧疏散出口均加装了栅栏门并上锁。

公共活动场所的装修必须控制火灾载荷,有些物品应用阻燃材料。但友谊馆的内部装饰装修及舞台用品大量采用有机高分子可燃材料,导致火灾增长迅速,并产生大量含有有毒气体的烟气,使现场人员短时间内便中毒窒息,丧失逃生能力。

对初起火灾应当采取有效的处置措施。而友谊馆的工作人员缺乏应有的消防安全基本常识和技能,未能迅速采取有效措施,扑灭初起火灾。

火灾隐患久拖不改是个突出问题。友谊馆负责人及上级主管部门对于火灾隐患缺乏认识,失职渎职。友谊馆改建未经消防设计审核和消防验收即投入使用;明知友谊馆存在火灾隐患且多次发生火险,但无人过问和解决,最终导致悲剧发生。

需要加强市政消防基础设置建设。克拉玛依市的公共消防设施没有纳入城市建筑总体规划,市区只有5个消火栓,还有2处被埋压。这次救火,消防车要到5km外去加水,影响了灭火战斗。四、美国米高梅旅馆火灾

1.基本情况

米高梅旅馆投资一亿美元,于1973年建成,同年12月营业。该22旅馆大楼为26层,占地面积3000m,客房2076套,拥有4600m的大赌场,有1200个座位的剧场,有可供11000人同时就餐的80个餐厅以及百货商场等。旅馆设备豪华、装饰精致,是一个富丽堂皇的现代化旅馆。

2.起火经过和扑救情况

1980年11月21日上午7时10分左右,“戴丽”餐厅(与一楼赌场邻接)发生火灾,使用水枪扑救,未能成功。由于餐厅内有大量可燃塑料、纸制品和装饰品等,火势迅速蔓延,不久餐厅变成火海。因未设置防火分隔,火势很快发展到邻接的赌场。7时25分,整个赌场也变成火海。大量易燃装饰物、胶合板、泡沫塑料坐垫等,在燃烧中放出有毒烟气。着火后,旅馆内空调系统没有关闭,烟气通过空调管道处扩散。火和烟气通过楼梯井、电梯井和各种竖向孔洞及缝隙向上蔓延。在很短时间内,烟雾充满了整个旅馆大楼。

发生火灾时,旅馆内有5000余人。由于没有报警,客房没有及时发现火灾。许多人闻到焦臭味,见到浓烟或听到敲门声、玻璃破碎声和直升机声后才知道旅馆发生了火灾。一部分人员及时疏散出大楼,一部分人员被困在楼内,许多人穿着睡衣,带着财物涌向楼顶,等待直升机营救。有些旅客因楼梯间门反锁,进入死胡同而丧命。经2个多小时扑救,才将大火扑灭。由于楼内人员多,疏散营救工作用了4个多小时。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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