供氧不足的情況下，火災會(huì )如何發(fā)展？
以往，我們關(guān)注燃燒三角型和通風(fēng)情況良好的火災發(fā)展過(guò)程，空氣充足情況下的火災發(fā)展過(guò)程。
實(shí)際上，目前我們的房屋建造方式已經(jīng)與50年前大不相同?，F代建筑廣泛使用雙層玻璃、屋頂樓板以及房間隔墻，它們的平均厚度是從前的兩倍多。這種建造方式減少了室內/室外空間的熱量交換，達到冬暖夏涼的效果。
但是這種建筑結構在火災發(fā)生時(shí)，熱量容易聚集在房間內，無(wú)法散發(fā)，反而會(huì )促進(jìn)火勢發(fā)展；尤為突出的是雙層玻璃建筑，它的耐火完整性比單層玻璃強很多，發(fā)生火災時(shí)，雙層玻璃限制外部空氣進(jìn)入室內，這一特點(diǎn)，使現代火災區別于以往任何時(shí)期的火災。
一、通風(fēng)控制型火災的發(fā)展
01
升溫受限
通風(fēng)受限的火災是指：未發(fā)生轟燃情況下，受通風(fēng)情況控制影響的火災。
從圖4.1上，我們可以發(fā)現，燃料控制與通風(fēng)控制交界點(diǎn)的出現在發(fā)生轟燃之前，并且圖中紅色虛線(xiàn)表示，火災在初期及部分發(fā)展階段的溫度變化。
當燃料控制/通風(fēng)控制交界點(diǎn)出現在火災的發(fā)展階段，缺少通風(fēng)供氧將會(huì )阻礙火災的正常發(fā)展?；馂牡恼０l(fā)展溫度變化趨勢在圖中用紅色虛線(xiàn)標出，通風(fēng)控制型火災的溫度發(fā)展趨勢用灰色實(shí)線(xiàn)標出。緊接著(zhù)，熱釋放速率降低。
如果交界點(diǎn)出現在火災發(fā)展階段更早期，火場(chǎng)溫度會(huì )受到更大限制。
02
臨界溫度的形成
如果交界點(diǎn)出現在，火災的發(fā)展階段與全面燃燒階段之間。那么，由于發(fā)展階段已經(jīng)有一段很重要的能量和熱量的釋放過(guò)程，接下來(lái)火場(chǎng)溫度的變化趨勢主要由著(zhù)火房間的結構決定。
如果房間相對密閉，熱釋放速率會(huì )持續降低，但是由于房間隔絕性能較強，內部高溫會(huì )比正常情況下持續更長(cháng)一段時(shí)間，但最終溫度會(huì )下降。
如果火災的通風(fēng)情況沒(méi)有改變，最終火災會(huì )自動(dòng)熄滅。
03
有脈沖燃燒現象的火災
脈沖燃燒現象一般出現在通風(fēng)口有限的局限空間，火災會(huì )較快的轉變?yōu)橥L(fēng)控制型火災。
火災發(fā)展階段，會(huì )產(chǎn)生大量的煙，這些煙部分從通風(fēng)口排出。由于煙氣不斷的產(chǎn)生、增多，開(kāi)口用于排煙部分的面積不斷增大，煙氣中性面降低，從通風(fēng)口進(jìn)入的新鮮空氣不斷減少，熱釋放速率降低。
一段時(shí)間后，室內溫度隨之下降?；饒?chǎng)煙氣將減少，室內正壓消失，煙氣不再外排，隨之會(huì )形成短暫的負壓并將空氣再次吸入室內。
一旦新鮮空氣或氧氣到達燃燒區域，火勢又會(huì )發(fā)展起來(lái)，熱釋放速率又將上升，煙氣量增多并再次占據通風(fēng)口。
同樣的，新鮮空氣供給減少甚至停止，由于缺氧，火災會(huì )再次進(jìn)入熄滅階段，熱釋放速率和火災溫度下降，煙氣減少使得室內再次形成短暫負壓，然后空氣再次被吸入室內，如此形成一個(gè)循環(huán)。
這個(gè)循環(huán)過(guò)程如圖4.3所示，這種現象稱(chēng)為脈沖燃燒現象。
荷蘭人德平特的船艙火災就是典型代表。更多關(guān)于這類(lèi)火災的資料你可以查閱下方鏈接：荷蘭德平特船艙火災
二、沙發(fā)商場(chǎng)火災
（美國，查爾斯頓）
通風(fēng)控制型火災的危險性很高，一旦通風(fēng)情況發(fā)生改變，火災會(huì )接觸到更多空氣，火災的熱釋放速率也將會(huì )上升。
有時(shí)，這個(gè)過(guò)程發(fā)生的較為緩慢，能夠留給消防員有一段思考反應的時(shí)間。但也有可能發(fā)生的特別迅猛，并伴隨著(zhù)回燃現象，或者甚至因為通風(fēng)造成轟燃發(fā)生。
談到通風(fēng)控制型火災，美國查爾斯頓的沙發(fā)商場(chǎng)大火是經(jīng)典案例。
01
商場(chǎng)基本情況
商場(chǎng)位于查爾斯頓，卡羅來(lái)納州南部，建筑分為幾個(gè)部分。一部分是最開(kāi)始建的1625㎡的營(yíng)業(yè)廳，之后左右各延伸了650㎡的空間。營(yíng)業(yè)廳后面是一個(gè)1500㎡的倉儲建筑，一個(gè)棚位于中間連接著(zhù)倉儲建筑與營(yíng)業(yè)廳，這個(gè)棚用于運輸車(chē)輛裝卸停泊。
商場(chǎng)經(jīng)營(yíng)的是家具用品，這就意味著(zhù)平時(shí)里面的火災荷載特別大。由于巨大的表面積（同樣體積也很巨大），燃燒時(shí)，里面空氣供給量與對應可燃物量的比例就相對很小，雖然存在一些可以通風(fēng)的開(kāi)口，但遠遠不足以供給火災發(fā)展至充分燃燒階段。
這種建筑中，火災能夠迅速發(fā)展為通風(fēng)控制型，火勢發(fā)展緩慢甚至有熄滅趨勢，著(zhù)火的范圍因通風(fēng)受限，被限制在起火點(diǎn)附近。但是煙氣卻充滿(mǎn)了整個(gè)內部空間，并且當煙氣蔓延一段距離的空間后，由于溫度降低，會(huì )沉降到地面附近，進(jìn)一步降低火場(chǎng)能見(jiàn)度，阻礙消防員進(jìn)攻。
02
火災發(fā)展過(guò)程
火災發(fā)生在2007年6月18日，起火點(diǎn)位于商場(chǎng)與后面倉庫連接的裝卸棚上，消防局接到報警后第一時(shí)間調集2部消防車(chē)趕赴現場(chǎng)。
一組負責從外部控制火勢，一組負責展開(kāi)內部偵查。在第一次內部偵查過(guò)程中，商場(chǎng)內部只有一點(diǎn)煙，火勢在裝卸碼頭的棚子上發(fā)展，并往前部的商場(chǎng)蔓延。
前來(lái)滅火的消防力量不斷增多，距最開(kāi)始報警20分鐘，7臺消防車(chē)和4名總指揮員到達了現場(chǎng)。
救援力量從前后方向嘗試控制火勢，同時(shí)加大力量保護前部商場(chǎng)。在商場(chǎng)內部，五組消防員利用多支水槍嘗試阻擋火勢蔓延。
滅火過(guò)程中，商場(chǎng)內部的煙氣開(kāi)始逐漸聚集，雖然一些內攻消防員進(jìn)來(lái)時(shí)視線(xiàn)良好，但此時(shí)煙氣已經(jīng)很大，想要找到撤離出口，困難重重；消防員被困在商場(chǎng)內，危險的處境迫使他們向外界發(fā)出第一個(gè)求助信號。
現場(chǎng)事故指揮官想利用通風(fēng)排煙來(lái)提高商場(chǎng)內部能見(jiàn)度，下令擊破商場(chǎng)前部所有的玻璃（如圖5.2），他想通過(guò)這種方式改善內攻隊員被煙氣困住的處境，讓他們有機會(huì )逃生。
這一戰術(shù)存在很多爭議，從外窗積累的可見(jiàn)水氣層「典型的通風(fēng)控制型火災特征」可以看出，當時(shí)，商場(chǎng)里面燃燒條件受通風(fēng)控制的，而前部外窗也是關(guān)乎火災通風(fēng)關(guān)鍵的建筑外表面。
破開(kāi)所有前窗后，大量空氣進(jìn)入火場(chǎng)燃燒，火災迅速發(fā)展?；鹧嫜杆俾?，溫度顯著(zhù)上升。商場(chǎng)內部的環(huán)境變得如同地獄一般，九名消防員未能成功撤離火場(chǎng)而喪生。
03
一些思考
查爾斯頓大火是一場(chǎng)悲劇，九名消防員在這場(chǎng)大火中失去生命。但決不僅僅是因為破拆通風(fēng)決策導致慘劇發(fā)生，通風(fēng)排煙的主要原因是幾名消防員被困于濃煙之中，這一決策只是讓原本已經(jīng)惡劣的局勢更加惡化。
導致悲劇發(fā)生的一個(gè)關(guān)鍵要素是水源不足，消防員必須從消火栓和消防車(chē)上鋪設相當長(cháng)距離的水帶才能到達起火點(diǎn)。因為火勢太大，所以擴大作戰規模，加大參戰人數。但是，大多數的增援力量被安排去控制火勢而沒(méi)有確保供水。
實(shí)際情況是，有些消防局有專(zhuān)門(mén)的遠距離供水操作程序、操作人員及相關(guān)裝備配備。但是，萬(wàn)一，某些消防隊沒(méi)有相關(guān)資源呢？它有沒(méi)有充分訓練，如何利用最傳統方式實(shí)現500m遠距離供水呢？能不能通過(guò)此次火災撲救過(guò)程中，資源分配暴露出來(lái)的問(wèn)題來(lái)總結提高呢？
查爾斯頓大火處置中，另外重要的一項是事故的指揮體系。當火勢擴大，會(huì )有大量的指揮員到達現場(chǎng)。如果事故涉及面積大，在對事故發(fā)展全局掌握的基礎上，安排多個(gè)隊伍之間的協(xié)調配合，就變得非常困難。為了防止這種情況發(fā)生，首先也是最重要的方法就是提前演練。
比利時(shí)指揮員對于大型火場(chǎng)指揮，平均訓練時(shí)長(cháng)是多少呢？這里我講的并不是指預案制作，而是指，在相對真實(shí)的情景下，指揮員怎樣現場(chǎng)指揮他的隊員的訓練。
消防員安全問(wèn)責體系的缺失，導致了當消防員遇到威脅自身安全，發(fā)出緊急求救信號時(shí)，外界救助機構很難做出相應的應對決策。
在比利時(shí)，有些消防局有相應的安全問(wèn)責體系，但又有多少真正配備緊急救援隊伍呢？有多少消防局，針對消防員遇到緊急情況，開(kāi)展救助訓練呢？我們又如何實(shí)現自救呢？
在紐約消防局，他們研究發(fā)展了一套應對消防員求救的反應體系，并且已經(jīng)投入運行。新上任的指揮員必須經(jīng)過(guò)為期一周訓練，目的是掌握如何對緊急情況下消防員實(shí)施救助。
仔細研究這項內容，你會(huì )發(fā)現它非常有意思，我們會(huì )在另一篇文章中進(jìn)行闡述。