《火災自動報警及消防聯(lián)動控制》 課件 0緒論

火災自動報警及消防聯(lián)動控制緒論主要教學內容：0.1不同物態(tài)可燃物的燃燒0.2建筑物室內火災發(fā)展階段0.3建筑防火對策0.4民用建筑的分類和耐火等級0.5廠房和倉庫的火災危險性分類緒論0.1不同物態(tài)可燃物的燃燒

0.1.1氣體可燃物

1)氣體的特性：(1)氣體具有高度的擴散性；(2)氣體具有可壓縮性和液化性

(3)氣體具有受熱膨脹性

2)可燃氣體的燃燒過程

可燃氣體的燃燒，必須經過與氧化劑接觸、混合的物理階段和著火(或爆炸)的劇烈氧化還原反應階段?？扇細怏w在常溫常壓下可以按任意比例和氧化劑相互擴散混合，預混氣體達到一定濃度后，遇點火源即可發(fā)生燃燒，因此可燃氣體的燃燒速率大于固體、液體可燃物。組成單一、結構簡單的氣體(如H2)燃燒需經過受熱、氧化過程，而復雜的氣體要經過受熱、分解、氧化等過程才能開始燃燒，因此，組成簡單的可燃氣體比組成復雜的可燃氣體燃燒速率快。緒論

3)可燃氣體的燃燒形式

根據可燃氣體燃燒過程的控制因素不同，可分為擴散燃燒和預混燃燒兩種形式。擴散燃燒是指可燃氣體或蒸氣與氣態(tài)氧化劑相互擴散，邊混合邊燃燒的一種燃燒形式。篝火、火把及蠟燭、煤油燈等的火焰都屬于擴散火焰。擴散燃燒具有燃燒比較穩(wěn)定，火焰不運動也不會發(fā)生回火現(xiàn)象等特點。預混燃燒是指可燃氣體或蒸氣預先同空氣(或氧氣)混合，遇火源產生帶有沖擊力的燃燒。預混燃燒一般發(fā)生在封閉體系中或在混氣向周圍擴散速率遠小于燃燒速率的敞開體系中。當大量可燃氣體泄漏到空氣中，或大量可燃液體泄漏到空氣并迅速蒸發(fā)產生蒸氣，即會在大范圍空間內與空氣混合形成可燃性混合氣，若與點火源接觸就會立即發(fā)生爆炸。緒論0.1.2液體可燃物

1)液體的特性

液體都有揮發(fā)性，在一定的溫度條件下，液體都會由液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)。液體蒸發(fā)速率的快慢主要取決于液體的性質和溫度，而與其他因素無關。

表征液體特性的參數(shù)有四種，即蒸發(fā)熱、飽和蒸氣壓、液體的沸點、液體飽和蒸氣濃度。緒論

(1)蒸發(fā)熱

在液體體系同外界環(huán)境沒有熱量交換的情況下，隨著液體蒸發(fā)過程的進行，由于失掉了高能量分子而使液體分子的平均動能減小，液體溫度逐漸降低。欲使液體保持原有溫度，即維持液體分子的平均動能，必須從外界吸收熱量。這就是說，要使液體在恒溫恒壓下蒸發(fā)，必須從周圍環(huán)境吸收熱量。這種使液體在恒溫恒壓下汽化或蒸發(fā)所必須吸收的熱量，稱為液體的蒸發(fā)熱。該蒸發(fā)熱一方面消耗于增加液體分子動能以克服分子間引力而使分子逸出液面進入蒸氣狀態(tài)，另一方面它又消耗于汽化時體積膨脹所做的功。一般來說，液體分子間引力越大，其蒸發(fā)熱越大，液體越難蒸發(fā)。緒論

(2)飽和蒸氣壓

在一定溫度下，液體和它的蒸氣處于平衡狀態(tài)時，蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。

液體的飽和蒸氣壓是液體的重要性質。在相同溫度下，液體分子之間的引力強，則液體分子難以克服引力而變?yōu)檎魵?，蒸氣壓就低；反之，液體分子間引力弱，則蒸氣壓就高。對同一液體來說，升高溫度，液體分子中能量大的數(shù)目增多，能克服液體表面引力變?yōu)檎魵獾姆肿訑?shù)目也就多，蒸氣壓就大；反之，若降低溫度，則蒸氣壓就小。緒論

(3)沸點

液體的沸點是指液體的飽和蒸氣壓與外界壓力相等時的溫度。在此溫度時，汽化在整個液體中進行，稱為沸騰；而在低于此溫度時的汽化，則僅限于在液面上進行。液體沸點同外界氣壓密切相關。外界氣壓升高，液體的沸點也升高；外界氣壓降低，液體的沸點也降低。

(4)飽和蒸氣濃度

在空氣中的蒸氣有飽和不飽和之分。不飽和蒸氣壓是蒸發(fā)與凝聚未達到平衡時的蒸氣壓，其大小是不斷變化的，其變化范圍從零到飽和蒸氣壓。飽和蒸氣壓是液體的蒸發(fā)和蒸氣的凝聚達到平衡時的蒸氣壓，其大小在一定溫度下是一定的，飽和蒸氣的濃度也是一定的。緒論

2)可燃液體的燃燒過程

一切可燃液體都能在任何溫度下蒸發(fā)形成蒸氣并與空氣或氧氣混合擴散，當達到爆炸極限時，與火源接觸發(fā)生連續(xù)燃燒或爆炸。蒸發(fā)相變是可燃液體燃燒的準備階段，而其蒸氣的燃燒過程與可燃氣體是相同的。

可燃液體可分為輕質(如汽油、煤油、柴油等)、重質(如原油、瀝青等)兩種。輕質液體的蒸發(fā)純屬物理過程，液體分子只要吸收一定能量克服周圍分子的引力即可進入氣相并進一步被氧化分解，發(fā)生燃燒。重質液體的蒸發(fā)除了有相變的物理過程外，在高溫下還伴隨有化學裂解。由于重質液體的各組分沸點、密度、閃點等相差都很大，燃燒速率一般是先快后慢。沸點較低的輕組分先蒸發(fā)燃燒，高沸點的重質組分吸收大量輻射熱在重力作用下向液體深層傳播，逐漸深入并加熱冷的液層，最后形成一個溫度較高的界面，即熱波。最后在熱波特性的作用下會使含有水分、黏度大的重質石油產品發(fā)生沸溢和噴濺。

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3)可燃液體的燃燒形式

(1)蒸發(fā)燃燒

蒸發(fā)燃燒即可燃液體受熱后邊蒸發(fā)邊與空氣相互擴散混合、遇點火源發(fā)生燃燒，呈現(xiàn)有火焰的氣相燃燒形式，如常壓下液體自由表面的燃燒、可燃液體的噴流式燃燒等均屬于蒸發(fā)燃燒。

(2)動力燃燒

可燃液體的蒸氣、低閃點液霧預先與空氣(或氧氣)混合，遇火源產生帶有沖擊力的燃燒，如霧化汽油、煤油等揮發(fā)性較強的烴類在汽缸內的燃燒均屬于動力燃燒。

(3)沸溢式燃燒和噴濺式燃燒

可燃液體的蒸氣與空氣在液面上邊混合邊燃燒，燃燒放出的熱量向可燃液體內部傳播。含有水分、黏度大的重質石油產品，如原油、重油、瀝青油等，熱量在油品中的傳播會形成熱波，并引起原油或重質油品的沸溢和噴濺，使火災變得更加猛烈。

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0.1.3固體可燃物

1)固體的特性

(1)具有穩(wěn)定的物理形態(tài)

(2)受熱軟化、熔化或分解

(3)受熱升華

2)可燃固體的燃燒過程

相對于氣體和液體物質的燃燒而言，固體的燃燒過程要復雜得多。固體的燃燒可分為有焰燃燒(氣相燃燒，并伴有發(fā)光現(xiàn)象)和無焰燃燒(物質處于固體狀態(tài)而沒有火焰的燃燒)。但基本都要經過熔化、分解、蒸發(fā)等相變過程。

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3)可燃固體的燃燒形式

可燃固體的燃燒形式有四種，即蒸發(fā)燃燒、表面燃燒、分解燃燒和陰燃。

(1)蒸發(fā)燃燒

可燃性固體(如硫黃、白磷、鈉、松香、樟腦、石蠟等)受熱升華或熔化后蒸發(fā)，產生的可燃氣體與空氣邊混合邊燃燒。固體的蒸發(fā)燃燒是一個熔化、汽化、擴散、燃燒的連續(xù)過程。

(2)表面燃燒

如焦炭、木炭等固體物質受熱時既不熔化或汽化，也不發(fā)生分解，只是在其表面直接吸附氧氣進行燃燒反應，燃燒速率也相對較慢，固體表面呈高溫熾熱發(fā)光而無火焰的狀態(tài)。

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(3)分解燃燒

如煤、木材等具有復雜的組分或較大的分子結構的固體物質受熱分解產生可燃氣體擴散到空氣中而后發(fā)生的有焰燃燒。當固體完全分解不再析出可燃氣體后，留下的碳質固體殘渣即開始進行無焰的表面燃燒。絕大多數(shù)高分子材料(如塑料、橡膠、化纖等高聚物)受熱條件下會軟化熔融，產生熔滴，發(fā)生分子斷裂，從大分子裂解成小分子，進而不斷析出可燃燒氣體擴散到空氣中發(fā)生有焰燃燒，直至燃盡為止。

(4)陰燃

在氧氣不足、溫度較低或濕度較大的條件下，固體物質發(fā)生的只冒煙而無火焰的燃燒。屬于固體物質特有的燃燒形式。成捆堆放的棉、麻、紙張及大量堆垛的煤、稻草、煙葉、布匹等都會發(fā)生陰燃。緒論

0.2建筑物室內火災發(fā)展階段

對建筑物室內火災而言，最初發(fā)生在室內的某個房間或室內某個部位，然后由此蔓延到相鄰的房間或區(qū)域以及整個樓層，最后蔓延到整個建筑物。對于建筑物室內火災的燃燒過程通常用溫度--時間變化曲線進行描述。

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0.3建筑防火對策

火災是在時間或空間上失去控制的燃燒。燃燒是可燃物與助燃物遇點火源發(fā)生的氧化還原反應。燃燒現(xiàn)象十分普遍，但其發(fā)生必須具備三個基本條件，即可燃物、助燃物、點火源。只有這三個條件同時具備，燃燒現(xiàn)象才能發(fā)生，無論缺少哪一個條件，燃燒都不能發(fā)生，即燃燒的三個必要條件。

根據燃燒的必要條件進行建筑火災預防：

一是控制可燃物。

二是控制助燃物。

三是控制和消除點火源。緒論

為最大限度的預防和減少火災對建筑物的危害，還要采取更加專業(yè)的措施。一是采取積極防火對策，即防止建筑起火，以及在起火后積極控制、消滅火災的措施。二是采取消極防火對策，也是一種被動保護措施，即控制建筑火災損失的技術措施。

根據可燃物的類型和燃燒特性將火災分為A類(固體物資火災)、B類(液體或可熔化的固體物資火災)、C類(氣體火災)、D類(金屬火災)、E類(帶電火災)、F類(烹飪器具內的烹飪物)六類不同類別的火災。

按照亡人、重傷、直接財產損失等火災統(tǒng)計指標將火災等級劃分為特別重大火災、重大火災、較大火災和一般火災四個等級。

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建筑火災防控的最后一道防線就是滅火。

所謂滅火就是控制和破壞已經形成的燃燒條件，或者使燃燒反應中的游離基消失，以迅速熄滅或阻止物質的燃燒，最大限度地減少火災損失。

根據燃燒條件和同火災做斗爭的實踐經驗，滅火的基本原理有四種：隔離法、窒息法、冷卻法、化學抑制法。

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0.4民用建筑的分類和耐火等級

民用建筑根據其建筑高度和層數(shù)可分為單、多層民用建筑和高層民用建筑。高層民用建筑根據其建筑高度、使用功能和樓層的建筑面積可分為一類高層和二類高層。緒論緒論緒論例題：下列建筑中，屬于一類高層民用建筑的有(

)。A建筑高度為26m的病房樓B建筑高度為32m的員工宿舍樓C建筑高度為33m的住宅樓D建筑高度為54m的辦公樓E建筑高度為26m、藏書量為120萬冊的圖書館建筑緒論例題：下列建筑中，屬于高層建筑的有(

)。A建筑高度為96m的32層住宅樓B建筑高度為26m的4層服裝廠房C建筑高度為24m的8層病房樓D建筑高度為27m的單層體育館E建筑高度為24m的6層寫字樓緒論

建筑物的耐火等級是衡量建筑抵御火災能力大小的重要標準，它是由建筑構件的燃燒性能和耐火極限來確定的，建筑防火安全的許多參數(shù)均與建筑物耐火等級有關。合理確定建筑構件的燃燒性能和耐火極限，使建筑物具有足夠的耐火能力，從而為建筑內的人員疏散、滅火救援提供安全條件，對減少人員傷亡和財產損失具有十分重要的意義。

建筑構件由各種建筑材料制成，建筑構件的燃燒性能由制成建筑構件的建筑材料的燃燒性能所決定。根據組成建筑構件的建筑材料的燃燒性能，建筑構件按氧指數(shù)(OI)大小將燃燒性能分為三類：不燃燒體、難燃燒體和燃燒體。

氧指數(shù)(OI)是指在規(guī)定條件下，試樣在氧、氮混合氣流中，維持平穩(wěn)燃燒所需要的最低氧氣濃度，以氧所占的體積百分比來表示。緒論

建筑構件抵抗火燒的時間長短是用耐火極限來衡量的。

建筑構件的耐火極限是指按照標準溫度--時間曲線對某一建筑構件進行耐火試驗，從建筑構件受到火燒作用時起，到建筑構件失去穩(wěn)定性或完整性或隔熱性止的這段時間。這段時間的單位為小時(h)。

判斷某一建筑構件是否達到了耐火極限要區(qū)分構件的部位和功能，其中建筑承重構件由穩(wěn)定性來判定，建筑分隔構件由完整性或隔熱性來判定；建筑承重分隔構件由穩(wěn)定性或完整性或隔熱性來判定。在標準耐火試驗中，建筑構件只要出現(xiàn)失去穩(wěn)定性、失去完整性、失去隔熱性三種現(xiàn)象的任意一種，就表明達到了耐火極限。

失去穩(wěn)定性是指建筑構件失去了支承能力或抗變形能力。

失去完整性是指建筑構件失去了密閉分隔建筑空間的能力。

失去隔熱性是指建筑分隔構件失去了隔絕過量熱量傳導的性能。緒論

民用建筑的耐火等級應根據其建筑高度、使用功能、重要性和火災撲救難度等因素確定，民用建筑的耐火等級可分為一、二、三、四級，一級最高，四級最低。

地下或半地下建筑(室)和一類高層建筑的耐火等級不應低于一級。

單、多層重要公共建筑和二類高層建筑的耐火等級不應低于二級。緒論緒論緒論0.5廠房和倉庫的火災危險性分類生產的火災危險性應根據生產中使用或產生的物質性質及其數(shù)量等因素劃分，可分為甲、乙、丙、丁、戊類，其中甲類最危險。緒論緒論緒論

同一座廠房或廠房的任一防火分區(qū)內有不同火災危險性生產時，廠房或防火分區(qū)內的生產火災危險性類別應按火災危險性較大的部分確定；當生產過程中使用或產生易燃、可燃物的量較少，不足以構成爆炸或火災危險時，可按實際情況確定；當符合下述條件之一時，可按火災危險性較小的部分確定。

條件一：火災危險性較大的生產部分占本層或本防火分區(qū)建筑面積的比例小于5%，且發(fā)生火災事故時不足以蔓延至其他部位或火災危險性較大的生產部分采取了有效的防火措施。

條件二：丁、戊類廠房內的油漆工段小于10%，且發(fā)生火災事故時不足以蔓延至其他部位或火災危險性較大的生產部分采取了有效的防火措施。

條件三：丁、戊類廠房內的油漆工段，當采用封閉噴漆工藝，封閉噴漆空間內保持負壓、油漆工段設置可燃氣體探測報警系統(tǒng)或自動抑爆系統(tǒng)，且油漆工段占所在防火分區(qū)建筑面積的比例不大于20%。緒論

儲存物品的火災危險性應根據儲存物品的性質和儲存物品中的可燃物數(shù)量等因素劃分，可分為甲、乙、丙、丁、戊類，其中甲類最危險。緒論緒論

同一座倉庫或倉庫的任一防火分區(qū)內儲存不同火災危險性物品時，倉庫或防火分區(qū)的火災危險性應按火災危險性最大的物品確定。

丁、戊類儲存物品倉庫的火災危險性，當可燃包裝重量大于物品本身重量的1/4或可燃包裝體積大于物品本身體積的1/2時，應按丙類確定。

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例題1：某單層玻璃工藝品儲存?zhèn)}庫，倉庫內存有若干件規(guī)格型號相同的成品，且包裝均采用木箱和泡沫，每箱成品重量為18kg，其中木箱和泡沫重量為3.5kg。根據《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2014，2018版)的要求，該倉庫的火災危險性類別應確定為(

)。

A.乙類

B.丁類

C.丙類

D.戊類緒論【答案】D【解析】本題中，玻璃工藝品火災危險性為戊類，木材和泡沫為丙類?！督ㄖO計防火規(guī)范》GB50016-2014，2018版第3.1.5條，丁、戊類儲存物品倉庫的火災危險性，當可燃包裝重量大于物品本身重量1/4或可燃包裝體積大于物品本身體積的1/2時，應按丙類確定。物品本身重量為18-3.5=14.5kg，可燃包裝重量3.5/14.5<1/4。可燃包裝重量不大于物品本身重量1/4，因此該倉庫的火災危險性應按戊類確定，D正確。緒論例題2：某單層玻璃工藝品儲存?zhèn)}庫，倉庫內存有若干件規(guī)格型號相同的成品，且包裝均采用木箱和泡沫，每箱成品體積為0.3m3，其中木箱和泡沫體積為0.12m3。根據《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2014，2018版)的要求，該倉庫的火災危險性類別應確定為(

)。

A.乙類

B.丁類

C.丙類

D.戊類

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【答案】C【解析】本題中，玻璃工藝品火災危險