建筑火灾的发展及蔓延

1.2.1　建筑与火灾

1.2.1.1　火灾的原因

在建筑物内，尤其是高层建筑物内，虽然都采用了不燃的混合结构，即砖与钢筋混凝土结构，但其中的家具、用品等都是可燃的，况且由于楼厦构造复杂，设备繁多，人员过于集中等原因，使不燃结构的建筑形成火灾的因素多，可能性大。

一、人为的造成火灾（包括蓄意纵火）

人为造成的火灾在建筑物内尤其是高层建筑物内是最常见的。

人们工作中的疏忽，往往是造成火灾的直接原因。例如，焊接工人无视操作规程，不遵守安全工作制度，动用气焊或电焊工具进行野蛮操作，造成火灾。电气工人带电维修电气设备，工作中的不慎便可产生电火花，也能造成火灾。更有甚者，电气工作人员缺乏安全用电知识，在建筑物内乱拉临时电源，滥用电炉等电加热器，造成火灾。乱扔烟头，火柴梗等造成的火灾更是常见。

人为纵火是火灾形成的最直接，最不能忽视的主要原因。

二、电气事故造成火灾

现代高层建筑中，用电设备繁多，用电量大，电气管线纵横交错，非但维修工作量大，而且火灾隐患也相应增多。例如电气设备的安装不良，长期带病或过载工作，破坏了电气设备的电气绝缘，电气线路的短路就会造成火灾。电气设备防雷接地措施不合要求，接地装置年久失修等也能造成火灾。

电气事故造成的火灾，其原因较隐蔽，况且非专业人员又不容易察觉，因此在安装布置电气设备时，必须做到不留隐患，严格执行安装规范，并做到定期检查与维修。

三、可燃气体发生爆炸造成火灾

在建筑物及高层建筑物内使用的煤气、液化石油气和其他可燃气体，因某种原因或人为的事故而造成可燃气体泄漏，与空气混合后形成混合气体，当其浓度达到一定值时，遇到明火就会爆炸、形成火灾。可燃气体，例如甲烷、乙烷、丙院、丙烯、乙烯、硫化氢、煤油、汽油、苯及甲苯等都是火灾事故的载体。

四、可燃固体燃烧造成火灾

众所周知，当可燃固体如纸张、棉花、粘胶纤维及涤纶纤维等被火源加热，温度达到其燃点温度时，遇到明火就会燃烧，形成火灾。有些物质具有自燃现象，如煤炭、木材、粮食等，当其受热温度达到或超过一定值时，就会分解出可燃气体，同时放出少量热能。当温度再升高达到某一极限值并产生急剧增加的热能，此时既使隔绝外界热源，可燃物质依靠自身放出的能量来继续提高其本身温度，并使其达到自燃点，从而形成自燃现象，如不能及时发现，必定造成火灾。

另外，对一些如硝化棉、黄磷等易燃易爆化学物品，若存放保管不当，既使在常温下就可以分解、氧化而导致自燃或爆炸，形成火灾。金属钾、钠、氢化钠、电石及五硫化磷等固体也很容易引起火灾。

五、可燃液体燃烧造成火灾

在建筑物内如存有可燃液体时，低温下其蒸汽与空气混合达到一定浓度时，遇到明火就会出现“一闪即灭”的蓝光，称为闪燃。出现闪燃的最低温度叫闪点。所以闪点是燃爆或爆炸的前兆。

由此可以看到，如可燃液体保管不当，液体蒸汽的大量泄漏，使其与空气的混合浓度达到极限浓度时，使可发生火灾。所以可燃液体的贮存与保管是十分重要的，一旦出现差错，火灾的发生是不可避免的。

以上我们阐述了火灾形成的种种原因，但归根结底还是人们对火灾危害的认识程度。如能在主观上特别注意火灾发生的原因，加强防范，火灾是完全可以避免的。分析火灾形成的原因，有利于我们建立火灾防范措施。

1.2.1.2　燃烧与火灾

燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的一种放热发光的剧烈化学反应，在日常生活中所看到的燃烧现象，大多是可燃物质与空气或其他氧化剂进行剧烈化合而发生的放热发光现象，实际上燃烧不仅仅是化合反应，也有的是分解反应。例如：

如果反应速度极快，因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用，使反应能量直接转化为机械能，在压力释放的同时产生强光、热、声响，即为爆炸。爆炸是燃烧的剧烈表现形式。

是一种违反人们意志，在时间和空间上失去控制，并给人类带来灾害的燃烧现象。根据可燃物的燃烧特性，通常将火灾分为A、B、C、D四类。

A类火灾：是指固体物质火灾。这种物质往往具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬，如木材、棉、毛、麻、纸张等引起的火灾。

B类火灾：是指液体火灾和可熔化的固体物质火灾，如汽油、原油、甲醇、乙醇、沥清、石蜡等引起的火灾。

C类火灾：是指气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、氢等引起的火灾。

D类火灾：是指金属火灾，如钾、钠、铝镁合金等引起的火灾等。

按照一次火灾事故所造成的人员伤亡、受灾户数和直接财产损失大小，火灾又可分为：

特大火灾、重大火灾和一般火灾三类。

为了防止建筑火灾的发生，必须坚决贯彻执行《消防法》，遵循“预防为主，防消结合”的方针，加强人们的消防安全意识，同时根据消防法规在建筑物内部建立与之相适应的建筑消防系统也是十分必要的。

1.2.1.3　燃烧的本质和条件

一、燃烧的本质

燃烧通常伴有火焰、发光和（或）发烟的现象。燃烧区的温度较高，使其中白色的固体粒子和某些不稳定（或易受激发）的中间物质分子内的电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光，发光的气相燃烧区就是火焰，它的存在是燃烧过程中最明显的标志；出于燃烧不完全等原因，燃烧产物中会混有一些微小颗粒，这样就形成了烟。

从本质上讲，燃烧是一种可燃物与氧化剂作用发生的氧化反应，但这种氧化反应由于反应速率不同，或成为燃烧，或成为一般氧化反应。一般氧化反应，由于反应速率低，产生的热量又随时散失，因而没有发光现象；而剧烈的氧化反应，瞬时放出大量的热和光，故燃烧的基本特征表现为放热、发光、发烟、伴有火焰等。

近代链式反应理论认为燃烧的本质是一种自由基的链式反应。链式反应也称链锁反应，即化合物或化学分子中的共价键在外界因素（如光、热）的影响下，裂解而成化学活性非常强的原子或原子团——自由基（也称游离基），在一般条件下这些原子或原子团容易自行结合成分子或与其他物质分子反应生成新的自由基。反应物产生少量新的自由基时，即可发生链式反应。反应一经开始，许多链式步骤就自行发展下去，直至反应物裂解完为止。链式反应机理大致可以分为三个阶段：

1.链引发，即生成自由基，使链式反应开始。生成方法有热分解照射、氧化还原、加入催化剂等。

2.链传递，链式反应主体。自由基作用于其他参加反应的物质分子产生新的自由基的自动循环反复过程。

3.链终止，即自由基消失，使链的反应终止。

以氢在空气中的燃烧为例：

链引发：H2＋能量→2H+

链传递：

链终止：

从上述反应式可以看出，游离基有氢原子、氧原子及烃基，反应过程中的每一步都取决于前一步生成的物质，故称这种反应为链式反应。

链锁反应按传递方式的不同可分为不分支链锁反应（直链反应）和分支链锁反应（支链反应）。

氢与氧的反应，既是典型的分支连锁反应。如果在有焰燃烧中，抑制自由基产生，链锁反应即行停止，即燃烧即行停止。对于有焰燃烧的灭火，为了使系统中自由基增长速度小于自由基销毁速度，可以采用以下措施：

1）降温，降低自由基增长速度。

2）增加自由基在固相器壁的销毁速度。

3）增加自由基在气相中的销毁速度。

二、燃烧的条件

任何物质的燃烧并不是随便发生的，而是必须具备一定的条件。燃烧的发生和发展，一般必须具备以下三个必要条件，即可燃物、助燃物（氧化剂）和点火源（温度）。人们通常以燃烧三角形来表示这三个要素（图13）。但是，随着科学的发展，人们发现用燃烧三角形表示无焰燃烧的基本条件是确切的；而对有焰燃烧，因燃烧过程中存在未受抑制的游离基作为中间体，即前述的链式反应理论，所以表示有焰燃烧应增加一个必要条件——链式反应，这样就形成了燃烧四面体（图1-4）。

图1-3　燃烧三角形

图1-4　燃烧四面体

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固体、液体、气体物质都称为可燃物。常见的可燃物质有木材、纸张、汽油、乙醇、氢气、乙炔气、钾等。

2.助燃物（氧化剂）

能帮助和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剂。如氧、氟、氯等。

3.点火源

点火源即为温度，是指供给可燃物和氧化剂发生燃烧反应的能量来源。常见的是热能，其他的还有由化学能、电能、机械能等转变而来的热能，燃烧反应可以通过用明火点燃处于空气（或氧气）中的可燃物或通过加热处于空气（或氧气）中的可燃物来实现。在无外界引火源时，只有将可燃物加热到其着火点以上才能使燃烧反应进行。因此，物质的燃烧除了其可燃性和氧化剂之外，还需要温度。由于各种可燃物的化学组成和化学性质各不相同，其发生燃烧的温度也不同。

4.链式反应

大多数的有焰燃烧都存在着链式反应。当某种可燃物受热时，它不仅会气化，而且该可燃物的分子还会发生热裂解作用，即它们在燃烧前会裂解为简单分子，这些分子中的原子间的共价键常常会发生断裂，生成活性很强的游离基。由于游离基是一种高度活泼的化学形态，能与其他的游离基及分子反应，而使燃烧持续下去，这就产生了燃烧的链式反应。

具备了燃烧的必要条件，并不等于燃烧必然发生。在各种必要条件中，还有一个“量”的概念，这就是发生燃烧或持续燃烧的充分条件，即

1）一定浓度的可燃物。可燃气体或蒸气只有达到一定浓度后才会发生燃烧，如车用汽油在－38℃以下、灯用煤油在4℃以下、甲醇在7℃以下时均不能达到燃烧所需的浓度，在这种条件下，虽有足够的氧气和明火，仍不能发生燃烧。

2）一定的氧气含量。各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低含氧量要求，低于这一浓度，虽然燃烧的其他条件已具备，燃烧仍不会发生，如汽油的最低氧含量要求为14.4%、煤油为15%。

3）一定能量的点火源。各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最小点火能量要求，只有达到这一强度要求时才会引起燃烧反应，否则燃烧便不会发生，如汽油的最低点火能量为0.2mJ。

4）不受抑制的链式反应。对于无焰燃烧，以上三个条件同时存在，相互作用，燃烧即会发生。对于有焰燃烧，除以上三个条件外，燃烧过程中存在未受抑制的游离基，形成链式反应，使燃烧能够持续下去，也是燃烧的充分条件之一。

1.2.1.4　燃烧的类型

一、闪燃

在一定温度下，易燃与可燃液体（间体）表面上产生足够的可燃蒸气，遇火能产生一闪即灭的短促燃烧现象，即为闪燃。也就是说，液态可燃物表面会产生可燃蒸气，固态可燃物也因蒸发、升华或分解会产生可燃气体或蒸气，这些可燃气体或蒸气与空气混合而形成可燃性气体，当遇明火时会发生一闪即灭的火苗或闪光现象。

1.闪点

在规定的试验条件下，液体表面能产生闪燃的最低温度称为闪点。闪点是衡量物质火灾危险性的重要参数。

闪点可用标准仪器测定。液体的闪点可用开杯式或闭杯式闪点仪（通常有泰格闭杯试验器、泰格开杯试验器、克利弗兰得开杯试验器等）测定，测定固体的闪点通常采用程序升温的加热方法。部分易燃和可燃液体的闪点如表1-1所示。

表1-1　部分易燃和可燃液体的闪点

2.液体的闪点

不同种类的易燃和可燃液体，根据其化学组成不同，闪点一般有如下变化规律：

1）同系物的闪点随其相对分子质量的增加而升高。例如，甲醇的闪点为11.1℃，而正丙醇的闪点为23.5℃，如表1-2所示。

2）同系物的闪点随沸点的增加而升高，如表1-2所示。

表1-2　醇类和芳香烃的闪点与相对分子质量、沸点的关系

3）多种成分的混合物，如汽油、煤油、柴油等，其闪点随沸程的增加而升高。表1-3中列出了汽油的闪点与沸程的关系。

表1-3　汽油的闪点与沸程的关系

4）两种液体混合物的闪点，一般低于这两种可燃液体闪点的平均值。例如，汽油的闪点为－50℃，照明用煤油的闪点为40℃，若将两者按体积比1∶1混合，混合物的闪点低于两者闪点平均值1℃。

5）能溶于水的易燃液体的闪点随含水量的增加而升高。例如纯乙醇的闪点为12.8℃；含水25%时，则变为22℃；含水45%时，则变为23℃。

3.固体的闪点

部分木材、塑料的闪点如表1-4和表1-5所示。

表1-4　部分木材的闪点

表1-5　部分塑料的闪点

4.闪点与火灾危险性

在消防工作中，以闪点的高低作为评价液体火灾危险性的重要依据之一。闪点越低的液体，其火灾危险性就越大。根据闪点可对液体生产、加工、储存的火灾危险性进行分类，进而采取相应的防火安全措施。

在国内，根据闪点划分可燃性液体及其火灾危险性类别如表1-6所示。

表1-6　按闪点划分可燃性液体及其火灾危险性类别

二、着火

可燃物质与空气共存，达到某一温度或与火源接触即发生燃烧，并在火源移去后，仍能继续燃烧，直至可燃物燃尽为止，这种持续燃烧的现象叫着火。可燃物质开始持续燃烧所需要的最低温度叫燃点。部分常见可燃物质的燃点如表1-7所示。

表1-7　常见可燃物质的燃点

一切可燃液体的燃点都高于其闪点。一般规律是，易燃液体的燃点比其闪点高1～5℃，而且液体的闪点越低，这一差别越小，因此在评定这类液体的火灾危险性时，燃点没有实际意义。燃点对可燃固体和闪点比较高的可燃液体，具有实际意义。控制这些物质的温度在燃点以下，也是预防火灾发生的措施之一。

三、自燃

如果物质的温度未达到燃点，不用明火去点燃是不会着火的。若可燃物质在空气中连续、均匀地加热到一定的温度，在没有外部火花、火焰等火源的作用下，能够发生自动燃烧的现象叫作受热自燃。

可燃物质受热发生自燃的最低温度叫自燃点。在这一温度时，可燃物质与空气接触，不需要明火火源的作用就能自动发生燃烧。部分可燃物质在空气中的自燃点如表1-8所示。

表1-8　部分可燃物质在空气中的自燃点

可燃物质的自燃点不是固定不变的，它主要取决于氧化时所放出的热量和向外导出的热量。液体与气体可燃物（包括受热就能熔融的固体）的自燃点还受压力、浓度、含氧量、催化剂等因素的影响；固体可燃物自燃点与固体粉碎颗粒的大小、分解产生的可燃气体数量及受热时间长短等因素有关。

日常生产、生活中引起受热自燃的因素主要有：接触灼热物体、直接用火加热、摩擦生热、化学反应、高压压缩、热辐射作用等。有些可燃物质在空气中，在远低于自燃点的温度下自燃发热，并且这种热量经过长时间的积蓄使物质达到自燃点而燃烧，这种现象叫做物质的自热自燃。物质自热自燃发热的原因有物质的氧化生热、分解生热、吸附生热、聚合生热和发酵生热。

四、爆炸

物质发生急剧氧化或分解反应，使其温度、压力增加或使两者同时增加的现象，称为爆炸。在爆炸时，势能（化学能或者机械能）突然转变为动能，有高压气体生成或释放出高压气体，且这些高压气体随之作机械功，如移动、改变形状或抛射周围物体。

按爆炸物质在爆炸过程中的变化，爆炸可分为化学爆炸和物理爆炸。

物理爆炸是由于液体变成蒸气或者气体迅速膨胀，压力急速增加，并大大超过容器的极限压力而发生的爆炸，如蒸汽锅炉、液化气钢瓶等的爆炸。化学爆炸是因物质本身发生化学反应，产生大量气体和高温而发生的爆炸，如炸药的爆炸、可燃气体与空气混合物的爆炸等。

按照爆炸的变化传播速度，化学爆炸可分为爆燃、爆炸、爆轰（又称爆震）。

爆燃是以亚音速传播的爆炸，是指爆炸物质的爆炸变化速率为数十米至数百米，爆炸时压力不激增，没有爆炸特征的响声，无多大破坏力，如气体爆炸性混合物在接近爆炸下限或上限时的爆炸属爆燃；爆炸是以音速传播的爆炸，爆炸时物质的变化速度为每秒数百米至每秒数千米，爆炸时会引起压力激增，有震耳的响声，有破坏作用，如被压榨的火药受摩擦或遇火源引起的爆炸；爆轰这种爆炸的特点是突然引起极高的压力，其传播是通过超音速的冲击波来实现的，每秒可达数千米，冲击波能远离爆震发源地而存在，并引起相距一定距离处的炸药爆炸（称为殉爆），具有很大的破坏力。

在消防工作中经常遇到的是可燃性气体、蒸气、粉尘与空气或其他氧化介质形成爆炸性混合物而发生的化学爆炸。对生产、生活中存在可燃气体、蒸气、粉尘环境的火灾爆炸危险性，可通过其相应的爆炸极限来判定，进而采取相应的防范措施。

所谓爆炸极限（又称爆炸浓度极限、燃烧极限、火焰传播极限）是可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合后，遇火源产生爆炸的浓度范围，通常以体积百分比表示。空气中含有的可燃气体、蒸气或粉尘所形成的混合物，遇火源能发生爆炸的最低浓度称爆炸下限；遇火源能发生爆炸的最高浓度称爆炸上限。部分可燃气体和液体蒸气的爆炸极限如表1-9所示。

表1-9　部分可燃气体和液体蒸气的爆炸极限

爆炸极限是个测量参数，也就是说日常生产、生活中某种可燃性气体、蒸气、粉尘的爆炸极限受各种因素（如初始温度、初始压力、惰性介质及杂质、混合物中氧含量、点火源等）变化的影响。一般而言，初始温度越高，其分子内能增大，爆炸极限范围越大；初始压力升高，其分子距离缩短，爆炸极限范围变大；混合物中加入情性气体，爆炸极限范围缩小，特别是爆炸上限受到的影响更大；混合物中氧含量增大，爆炸下限降低，爆炸上限上升；点火源的温度越高，热表面面积越大，与混合物接触时间越长，点火源给混合物的能量越大，爆炸极限范围也越大。

多种可燃混合气体的燃烧或爆炸极限值可用下式计算：

【例1-1】已知液化石油气中，丙烷占总体积的50%，丙烯占总体积的10%，丁烷占总体积的35%，戊烷占总体积的5%，求该液化石油气的燃烧（爆炸）浓度极限。

解：由上表可查出，丙烷、丙烯、丁烷、戊烷的爆炸下限值及上限值代入式（1-1）中得

由计算可知，该液化石油气的燃烧（爆炸）极限为2%～9.16%。

1.2.2　建筑火灾的发展与蔓延

火灾发生、发展的整个过程是非常复杂的，影响因素也很多，但通过对燃烧理论的研究发现，热量传播伴随在火灾发生、发展的整个过程，是影响火灾发展的决定性因素，而且热量传播的三种途径（传导、对流和辐射）在火灾发展的各个阶段起的作用也各不相同。下面以建筑火灾为例介绍火灾的发展和蔓延。

1.2.2.1　室内建筑火灾的发展

建筑火灾一般最初发生在建筑内的某个房间或局部区域，然后由此蔓延到相邻房间或区域，以至整个楼层，最后蔓延到整个建筑物。在此仅介绍耐火建筑中具有代表性的一个房间内的火灾发展过程。

室内火灾的发展过程可以用室内烟气的平均温度随时间的变化来描述，如图15所示。根据室内火灾温度随时间的变化特点，可以将火灾的发展过程分为三个阶段，即火灾初起燃烧阶段（OA段）、火灾全面发展阶段（AC段）、火灾熄火阶段（C点以后）。

图1-5　室内火灾温度—时间曲线

一、初起阶段

室内发生火灾后，最初只是起火部位及其周围可燃物着火燃烧，这时火灾好像在敞开的空间里进行一样。在火灾局部燃烧形成之后，可能会出现下列三种情况：

（1）最初着火的可燃物质燃烧完，而未蔓延至其他的可燃物质，尤其是初始着火的可燃物处在隔离的情况下。

（2）如果通风不足，则火灾可能自行熄灭，或受到通风供氧条件的支配、以很慢的燃烧速度继续燃烧。

（3）如果存在足够的可燃物质，而且具有良好的通风条件，则火灾迅速发展到整个房间，使房间中的所有可燃物（家具、衣物、可燃装修物等）卷入燃烧之中，从而使室内火灾进入到全面发展的猛烈燃烧阶段。

初起阶段的特点是火灾燃烧范围不大，火灾仅限于初始起火点附近；室内温度差别大，在燃烧区域及其附近存在高温区域，而室内平均温度低；火灾发展速度较慢，在发展过程中火势不稳定；火灾发展时间因受点火源、可燃物质性质和分布以及通风条件影响，其长短差别很大。

初起阶段火灾持续的时间，对建筑物内人员的安全疏散、重要物资的抢救以及火灾扑救都具有重要意义。若室内火灾一旦达到轰燃，则该室内未逃离火场人员的生命将受到威胁。要确保人员在火灾时安全疏散，应满足如下关系式：

现在，利用火灾自动报警器可以减少tp，而且在大多数情况下效果比较明显。室内人员能否安全地疏散，在很大程度上取决于火灾发展速度的大小，即取决于tu。在建筑防火设计时设法延长tu（如在室内采取不可燃材料和难燃材料装修等），就会使人们有更长的时间发现和扑灭火灾，并保证安全疏散。

由初起阶段的特点可见，该阶段是灭火的最有利时机，也是人员安全疏散的最有利时段。因此，应设法尽早发现火灾，把火灾及时控制、消灭在起火点。许多建筑火灾案例说明，要达到此目的，在建筑物内除安装、配备灭火设备外，设置及时发现火灾的报警装置是非常必要的。此外，应设法延长初起阶段的持续时间。

二、全面发展阶段

在火灾初起阶段后期，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的这种现象通常称为轰燃。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，甚至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。

三、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。

1.2.2.2　室内建筑火灾的蔓延

一、建筑火灾的蔓延方式

火灾蔓延是通过热的传播进行的。在起火的建筑物内，火由起火房间转移到其他房间的过程，主要是靠可燃构件的直接燃烧、热的传导、热辐射和热的对流进行的。

1.热传导

即热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分，或传递到与之接触的温度较低的另一物体的过程。火灾区域燃烧产生的热量，经导热性好的建筑构件或建筑设备传导，能够使火灾蔓延到相邻或上下层房间。例如，壁隔墙、楼板、金属管壁都可以把火灾区域的燃烧热传导至另一侧的表面，使地板上或靠着隔墙堆积的可燃、易燃物体燃烧，导致火场扩大。应该指出的是，火灾通过传导的方式进行蔓延扩大有两个比较明显的特点：其一是必须有导热性好的媒介，如金属构件、薄壁构件或金属设备等；其二是蔓延的距离较近，一般只能是相邻的建筑空间。可见，传导蔓延扩大的火灾，其规模是有限的。

2.热对流

即炽热的燃烧产物（烟气）与冷空气之间相互作用的现象。热对流是建筑物内火灾蔓延的一种主要方式。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，内走廊的木质户门被烧穿，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

即热由热源以电磁波的形式直接发射的周围物体上。热辐射是相邻建筑之间火灾蔓延的主要方式之一。建筑防火中的防火间距，主要是考虑防止火焰辐射引起相邻建筑着火而设置的间隔距离。要搞清楚火焰辐射对火灾蔓延的机理，首先必须搞清楚两个问题，即点燃可燃材料所需的辐射强度是多少？建筑物发生火灾时能够产生多大的辐射强度。

二、室内建筑火灾蔓延的途径

建筑物内某一房间发生火灾，当发展到轰燃之后，火势猛烈，就会突破该房间的限制，向其他空间蔓延。向其他空间蔓延的途径主要有：未设适当的防火分隔，使火灾在未受限制的条件下蔓延扩大；防火隔墙和房间隔墙未砌至顶板底，导致火灾在吊顶空间内部蔓延；由可燃的户门及可燃隔墙向其他空间蔓延；电梯竖向蔓延；非防火、防烟楼梯间及其他竖井未作有效防火分隔而形成竖向蔓延；外围形成的竖向和水平蔓延；通风管道及其周围缝隙造成火灾蔓延等。

1.火灾在水平方向的蔓延

1）未设防火分区

对于主体为耐火结构的建筑来说，造成水平蔓延的主要原因之一是建筑物内未设水平防火分区，没有防火墙及相应的防火门等形成控制火灾的区域空间。例如，美国内华达州拉斯维加斯市的米高梅旅馆发生火灾，由于未采取严格的防火分隔措施，甚至对4600m2的大赌场也没有采取任何防火分隔措施和挡烟措施，致使大火烧毁了大赌场及许多公共用房，造成84人死亡、679人受伤的严重后果。

2）洞口分隔不完善

对于耐火建筑来说，火灾水平蔓延的另一途径是洞口处的分隔处理不完善，如户门为可燃的木质门，火灾时被烧穿；普通防火卷帘无水幕保护，导致卷帘被熔化：管道穿孔处未用不可燃材料封堵等。

在穿越防火分区的洞口上，一般都装设防火卷帘或防火门，而且多数采用自动关闭装置。然而，发生火灾时能够自动关闭的比较少。这是因为卷帘箱一般设在顶棚内部，在自动关闭之前，卷帘箱的开口、导轨以及卷帘下部等因受热发生变形，无法靠自重落下；而且，如在卷帘的下面堆放了物品，火灾时不仅卷帘放不下，还会导致火灾蔓延。此外，火灾往往是在无人的情况下发生，即使设计了手动关闭装置，也会因无人操作而不能发挥作用。对于防火门来说，在建筑物正常使用情况下门是开着的，一旦发生火灾不能及时关闭也会造成火灾蔓延。

此外，防火卷帘和防火门受热后变形很大，一般凸向加热一侧。普通防火卷帘在火焰的作用下，其背火面的温度很高，如果无水幕保护，其背火面将会产生强烈热辐射，在背火面堆放的可燃物或卷帘与可燃构件、可燃装修材料接触时，就会导致火灾蔓延。

3）火灾在吊顶内部空间蔓延

目前，有些框架结构的高层建筑竣工时是个大的通间，在出售或出租给用户后，由用户自行分隔、装修。有不少装设吊顶的高层建筑，其房间与房间、房间与走廊之间的分隔墙只做到吊顶底部，吊顶的上部仍为连通空间，一旦起火极易在吊顶内部蔓延，且难以及时发现，导致灾情扩大；就是没有设吊顶时，隔墙如不砌至结构底部，留有孔洞或连通空间，也会成为火灾蔓延和烟气扩散的途径。

4）火灾通过可燃的隔墙、吊顶、地毯等蔓延

可燃构件和装饰物在火灾时直接成为火灾荷载，由于它们的燃烧而导致火灾扩大的例子很多。如巴西圣保罗市安得拉所大楼，隔墙采用木板和其他可燃板材，吊顶、地毯、办公家具和陈设等均为可燃材料，1972年2月4日该楼发生了火灾，可燃材料成为火灾蔓延的主要途径，造成死亡16人，受伤326人，经济损失达200万美元。

2.火灾在竖直方向的蔓延

在现代建筑物内有大量的电梯、楼梯、设备等竖井，这些竖井往往贯穿整个建筑，若未做周密完善的防火设计，一旦发生火灾，就可以蔓延到建筑物的任意一层。

此外，建筑中一些不引人注意的孔洞，有时也会造成整座大楼的恶性火灾。例如，在现代建筑中，吊顶与楼板之间、幕墙与分隔构件之间的空隙和保温夹层、通风管道等都有可能因施工质量等留下孔洞，而且有的孔洞水平方向与竖直方向互相穿通，用户往往不知道这些孔洞隐患的存在，更不会采取任何防火措施，所以发生火灾时往住会因此导致性命财产的更大损失。

1）火灾通过楼梯间蔓延

高层建筑的楼梯间，若在设计阶段未按防火、防烟要求设计，则在火灾时犹如烟囱一般，烟火很快会由此向上蔓延。有些高层建筑虽设有封闭楼梯间，但起封闭作用的门未采用防火门，发生火灾后，不能有效地阻止烟火进入楼梯间，以致形成火灾蔓延通道，甚至造成重大人员伤亡。

2）火灾通过电梯井蔓延

电梯间未设防烟前室及防火门分隔，将会形成一座座竖向烟囱。如前述美国米高梅旅馆，1980年11月21日其“戴丽”餐厅失火，由于大楼的电梯井、楼梯间没有设置防烟前室，各种竖向管井和缝隙没有采取分隔措施，使烟火通过电梯井等竖向管井迅速向上蔓延，在很短时间内，浓烟笼罩了整个大楼，并窜出大楼高达150m。

在现代商业大厦及交通枢纽、航空港等人流集散量大的建筑物内，一般以自动扶梯代替了电梯。自动扶梯所形成的竖向连通空间也是火灾蔓延的主要途径，设计时必须予高度重视。

3）火灾通过其他竖井蔓延

建筑中的通风竖井、管道并、电缆井、垃圾井也是高层建筑火灾蔓延的主要途径，如香港大生工业楼发生火灾，火势通过未采取防火措施的管道井、电缆井、垃圾井等扩大蔓延。

3.火灾通过空调系统管道蔓延

高层建筑空调系统未按规定设防火阀、采用不可燃的风管、采用不可燃或难燃烧材料作保温层，发生火灾时会造成严重损失。如杭州某宾馆，空调管道采用可燃保温材料，在送、回风总管和垂直风管与每层水平风管交接处的水平支管上均未设置防火阀，因气焊点燃风管可燃保温层而引起火灾，烟火顺着风管和竖向孔隙迅速蔓延，从底层烧到顶层，整个大楼成了烟火柱，楼内装修、空调设备和家具等统统化为灰烬，造成巨大损失。

通风管道使火灾蔓延一般有两种方式，第一种方式为通风管道本身起火并向连通的水平和竖向空间（房间、吊顶内部、机房等）蔓延，第二种方式为通风管道吸进火灾房间的烟气，并在远离火场的其他空间再喷冒出来，这种方式更加危险。因此，在通风管道穿越防火分区之处，一定要设置具有自动关闭功能的防火阀门。

4.火灾由窗口蔓延

在现代建筑中，从起火房间窗口喷出的烟气和火焰，往往会沿窗槛墙及上层窗口向上窜越，烧毁上层窗户，引燃房间内的可燃物，使火灾蔓延到上部楼层。若建筑物采用带形窗，着火房间喷出的火焰被吸附在建筑物表面，被吸入上层窗户内部的可能性更大。另外，火灾也有通过窗间墙向水平相邻房间蔓延的可能性。