火灾烟气及其理化特性
火灾中的气了解烟雾中的危险物质
火灾中的气了解烟雾中的危险物质【正文】在火灾中，烟雾是一种常见的危险物质。
它不仅会产生浓烟和灰尘，还含有多种有害物质，对人类健康造成巨大威胁。
了解烟雾中的危险物质，对于火灾逃生和救援工作至关重要。
一、烟雾的成分及危害烟雾由可燃物燃烧产生，其中包含有毒气体、悬浮颗粒物和气溶胶等。
常见的危险物质有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、苯、甲醛等。
这些物质对人体的呼吸系统、神经系统和心血管系统等造成直接伤害，极易引发中毒和窒息。
二、主要危害物质及特点1. 一氧化碳（CO）一氧化碳是最常见的有毒气体之一，它无色无味，在烟雾中占比较大。
吸入一氧化碳后，会与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白无法携带氧气到组织和器官。
轻度中毒会出现头痛、恶心、呕吐等症状；重度中毒则可能导致意识丧失、昏迷甚至死亡。
2. 二氧化硫（SO2）二氧化硫是硫磺等可燃材料燃烧时产生的气体。
它具有刺激性气味和可见烟雾，吸入后可引起呼吸困难、咳嗽、眼部烧灼感等症状。
较高浓度的二氧化硫还可能损伤呼吸道上皮细胞，加剧气道感染和哮喘症状。
3. 氮氧化物（NOx）氮氧化物是燃料燃烧时产生的气体，包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、氮氧化合物等。
这些物质对呼吸道具有刺激性，长期接触可导致慢性支气管炎、肺气肿等疾病。
在高温下，氮氧化物还可能与空气中的臭氧反应生成二次污染物，加剧空气污染程度。
4. 苯苯是烟雾中的挥发性有机物之一，它具有刺激性气味且高极易燃。
苯蒸气可以通过呼吸道迅速吸收进入血液循环，导致中毒。
长时间接触苯可引起贫血、免疫功能下降、神经系统损害等严重后果。
5. 甲醛甲醛是一种有刺激性气味的无色气体，容易在火灾时释放。
吸入甲醛会引起眼、鼻、喉的刺激，还可能导致气道炎症和哮喘等呼吸系统问题。
长时间暴露于高浓度的甲醛环境下，还可能导致肝脏和肾脏损伤。
三、应对烟雾中危险物质的措施1. 防火安全教育加强火灾防范意识，掌握火灾应急知识，学习烟雾中危险物质的特点和应对方法，提高火灾发生时的自救和逃生能力。
火灾烟气与中毒防护知识
现场急救
在等待专业人员到场前，可以采取催吐、洗胃等 现场急救措施，以减少毒物的吸收。
ABCD
立即就医
一旦出现中毒症状，应立即就医，并告知医生中 毒的种类和程度。
避免自行处理
对于某些有毒物质，如氰化物、强酸强碱等，应 避免自行处理，以免加重病情。
火灾烟气与中毒联合应急处理
优先处理火灾
在火灾和中毒同时发生的情况下，应优 先处理火灾，尽快灭火，以减少火灾烟
原理
有毒有害物质进入人体后，会干扰人体正常的生理功能，引发一系列中毒症状 。
中毒的类型与特点
有机磷中毒
有机磷农药是农业生产中常用的杀虫剂，通过皮肤 接触或误食引起中毒。症状包括恶心、呕吐、腹痛 、流涎、呼吸困难等。
一氧化碳中毒
一氧化碳是一种无色无味的有毒气体，通过呼吸进 入人体后，会与血红蛋白结合，导致缺氧。症状包 括头晕、头痛、乏力、恶心、呕吐等。
硫化氢中毒
硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，主要存 在于工业废气和下水道中。症状包括眼睛刺痛、呼 吸道刺激、窒息等。
中毒的危害与后果
80%
急性中毒
短时间内大量吸收有毒有害物质 ，可能导致呼吸困难、休克甚至 死亡。
100%
慢性中毒
长期少量吸收有毒有害物质，可 能导致组织器官功能损害，如肝 肾损伤、神经衰弱等。
保持低姿
在逃生过程中，应保持低姿，用湿布捂住口鼻， 以减少吸入火灾烟气的可能性。
迅速撤离
一旦发现火灾，应尽快撤离火场，并按照疏散指 示标志的方向逃生。
关闭门窗
逃生后应尽快关闭门窗，防止火灾烟气进入室内 。
中毒的应急处理
中毒的症状
中毒症状包括头晕、头痛、恶心、呕吐、呼吸困 难等，严重时可能导致昏迷和死亡。
火灾科学05火灾烟气
A
加压空间
Q5
混联出口
间歇火焰区 连续火焰区
三、烟气的流动
3、火源附近的烟气流动－羽流（Plume）
d
三、烟气的流动
3、火源附近的烟气流动－羽流
火焰高度
z
Zl
θ
a) 轴对称羽流
b) 墙边羽流
c) 墙角羽流
zw
zb
z d) 线性羽流
L H
W
e) 阳台溢流
f) 窗口溢流
6
2015/5/4
三、烟气的流动
pi 0
po 0 p
4
2015/5/4
三、烟气的流动
烟囱效应
To Ti
H 中性面
三、烟气的流动
To Ti
To
中性面
着火层 Ti 中性面 中性面
着火层
仅有下部开口 (a)
Ti>T0 (b)
Ti<T0 (c)
着火层 (a) (b) (c)
正烟囱效应和逆烟囱效应时的气体流动
建筑物中正烟囱效应引起的烟气流动
二、烟气的性质
1、烟气的浓度
将单位体积的烟气过滤，确定其中颗粒物的重量 (mg/m3)，适用于小尺寸试验(ASTM，1982)； 测量单位体积烟气中烟颗粒的数目(个/m3)，适用于烟 浓度很小的情况，如空气的净化过程； 将烟收集在已知容积的容器内，确定它的遮光性，一般 表示为一定的光学密度，适用于小尺寸和中等尺寸的试 验 (ASTM，1979)； 在烟气从燃烧室或失火房间中流出的过程中测量它的遮 光性，并在测量时间内积分，而后得到烟气的平均光学 浓度。
长度 L(m) 任意 1.0 10.0 1.0 10.0 1.0 10.0 1.0 10.0 1.0 10.0 单位光学密度 D0(1/m) 0 0.046 0.0046 0.222 0.022 0.523 0.0523 1.00 0.10 2.00 0.20 减光系Kc (1/m) 0 0.105 0.0105 0.511 0.0511 1.20 0.12 2.30 0.23 4.61 0.46
火灾烟气的产生及特征
火灾烟气中的有毒物质会沉积在土壤中，对土壤造成长期污染和生 态破坏。
对设施的危害
1 2
建筑结构受损
火灾烟气中的高温和腐蚀性物质会对建筑结构造 成严重破坏。
设备损坏
火灾烟气中的高温和化学物质会对设施内的设备 造成损坏。
3
灭火困难
火灾烟气中的有毒气体和颗粒物会影响火势的控 制和灭火效果。
05
烟气的形成
烟气是由燃烧过程中产生的微小颗粒 和气体组成，其中包含有碳、硫、氮 等元素以及各种有机物和无机物的化 合物。
烟气的形成还与燃烧温度、氧气供应 、燃烧物料的性质等因素有关。
烟气产生的条件
火灾发生时，由于温度升高、 氧气供应充足，可燃物燃烧会 更加剧烈，产生大量的烟气。
建筑物的装修材料、家具、衣 物等可燃物在火灾中容易产生 大量的烟气。
紧急疏散措施
熟悉疏散路线
在日常生活中，应熟悉自己所在场所 的疏散路线，了解安全出口的位置和 数量。
保持镇静
在火灾发生时，保持冷静和镇定，不 惊慌失措，有序地疏散逃生。
关闭门窗和电器
在疏散前应关闭门窗和电器，避免火 势蔓延和触电事故。
报警并告知火情
在疏散前应拨打火警电话，告知火情 和所在位置，以便消防人员及时赶到 现场进行灭火救援。
火灾烟气的控制与防护
烟气控制技术
机械排烟
通过排烟风机等机械装置将烟 雾排出室外，降低室内烟雾浓
度。
自然排烟
利用建筑物的窗户、洞口等自 然开口，通过热压、风压等自 然力将烟雾排出室外。
喷雾降尘
通过喷洒水雾或化学药剂，使 烟雾颗粒沉降，降低烟雾浓度 。
过滤吸附
利用过滤网或吸附剂吸附烟雾 中的有毒有害物质，净化空气
第十章 民用建筑火灾烟气的控制
2.浮力引起的烟气流动
着火房间温度升高，空气和烟气混合物密度小。 与相邻走廊房间或室外空气形成压力差。引起 烟气流动。
五、前室加压系统的分析
常闭风口系统： 着火时，只开启着火层及 相邻层的风口。 优点：系统风量小 缺点：a.容易造成前室 门打不开 b.系统有自动控制， 不稳定
常开型风口系统： 着火时，风量根据流通阻力分配。保证前室正 压值，着火层前室门打开时，该层风量自动 加大，可保证门洞风速。 优点：系统无自动控制，稳定可靠。 缺点：系统加压风量较大。 高层建筑容易造成风量分配不均
n
三、加压风口 百叶风口 前室及合用前室： 常闭风口 多叶排烟口 每2-3层设置一个 防烟楼梯间： 常开风口 百叶风口 每层设置 高规8.3.8
四、防烟楼梯间加压系统的计算 P284 假设： （1）楼梯间内和室外上 下压力相等； （2）防烟楼梯间及前室 关着的门缝隙远小 于房间与室外的流 通面积 As.c Ao （3）门洞和缝隙的阻力系数一样
（3）其他方法调节风量 设置节流阀或旁通阀调节 系统风量。
三、热压对加压防烟系统的影响
二、加压防烟的基本计算公式 原则：a 门开启时，保证一定的泄露风速度 b 门关闭时，保证一定的正压制 （1）风速法
V V Ad v
《高规》：门洞风速保证在0.7-1.2m/s。所得风 量应考虑1.1的漏风系数
（2）压差法
V p Ac 2p
△P太小，无法防止烟气渗入 △P太大，无法开门 《高规》8.3.7 风量计算应考虑1.25漏风系数
建筑火灾烟气的性质、流动和控制
烟气的性质、流动和控制烟气的产生与性质火灾烟气(smob)是一种混合物，包括：(1)可燃物热解或燃挠产生的气相产物，如未燃撒气、水蒸汽、c02、co及多种有毒或有腐蚀性的气体；(2)由于卷吸而进入的空气；(3)多种微小的固体颗粒和液滴。
目前普遍认为，烟气的这种定义方式包括的范围比某些常见定义宽，而且指明了讨论烟气时不能把其中的颗粒与气相产物分割开来。
另一种常见的定义是“烟气是可燃物燃烧所产生的可见挥发产物”。
显然这样说明问题不如前者清楚。
除了极少数情况外，在所有火灾中都会产生大量烟气。
由于遮光性、毒性和高温的影响，火灾烟气对人员构成的威胁最大。
烟气的存在使建筑物内的能见度陈低，这就延长了人员的疏散时间，使他们不得不在高温并含有多种有毒物质的燃烧产物影响下停留较长时间。
若烟气蔓延开来，即使人员处于距起火点较远的地方也会受到影响。
燃烧造成的氧浓度降低也是一种威胁，不过通常这种影响在起火点附近比较明显。
统计结果表明，在火灾中85％以上的死亡者是死于烟气的影响，其中大部分是吸入了烟尘及有毒气体(主要是CO) 昏迷后而致死的。
因此研究火灾中烟气的产生、性质、测量方法及烟气的运动与控制等都具有重要的意义。
火灾燃烧可以是阴燃，也可是有焰骸烷，两种情况下生成的烟气中都含有很多颗粒。
但是颗粒生成的模式及颗粒的性质大不相同。
碳素材料阴燃生成的烟气与该材料加热到热分解温度所得到的挥发份产物相似。
这种产物与冷空气混合时可浓缩成较重的高分子组份，形成含有碳粒和高沸点液体的薄雾。
在静止空气条件下，颗粒的中间直径Dm(反映颗粒的大小的参数)约为l四，并可缓慢地沉积在物体表面，形成油污。
有焰憾烧产生的烟气颗粒则不同，它们几乎全部由固体颗粒组成。
其中一小部分颗粒是在高热通量作用下脱离固体的灰分，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。
即使原始燃料是气体或液体，也能产生固体颗粒。
这两种类型的烟气都是可燃的，一旦被点燃就可能转变为爆炸，这种爆炸往往发生在一些通风不畅的特殊场合。
卷烟烟气的形成及其理化性质
2 侧流烟气气溶胶的形成机制 ：
侧流烟气微粒来源于热解蒸馏区中形成的 浓聚蒸汽，这种蒸汽通过局部蚀解的卷烟 纸向烟支外扩散；蒸汽一旦离开燃烧锥便 受到骤然降温和稀释作用，从而冷凝为侧 流烟气中气溶胶微粒。
（Golay, P., A. Guardet, and R. Regamey., 1959）
(三)喷射撞击捕集器 这种装置是根据喷射撞击原理工作的，烟 气气溶胶在高速下通过微孔使其撞击在距 离很近的一块平面上。
(四)冷阱
(五)固体吸附剂
用于烟气分析的固体吸附剂 (F. Dabe., and C. R. Green., 1985)
3调节时间：抽吸前调节卷烟主要是调 节烟支的平衡水分。一般48ｈ的调节时
间足够达到水分平衡。平衡标准：试样
质量3ｈ内的相对变化不大于0.2％。
二 主流烟气的收集
(一)剑桥滤片 剑桥滤片（Cambridge filter）是用有机 黏合剂（聚丙烯酸酯）固定起来的玻璃纤 维滤片。在标准吸烟条件下剑桥滤片能保 留99.7%的烟碱 。
2.抽吸频率和持续抽吸时间 每口抽吸持续时间为2.0ｓ±0.05
抽吸频率：每抽吸1口（2ｓ），停顿58ｓ，然 后再抽下一口，也就是说，1min完成一次循环： 包括抽吸2ｓ，阴燃58ｓ。
3抽吸容量：在标准的吸烟环境里，1KPa降 装置，每口抽吸标准容量为35mL±0.15mL。
4抽吸流量图：未点燃卷烟在标准吸烟机上 的抽吸流量图应为钟形，最大流量在81.2s之间。
搅拌式捕集器 （本图选自第36届国际烟草化学家研究讨论会论文选）
（Harris, J. L. 等，1978）
地下建筑火灾中的烟气特点及加强控制分析
地下建筑火灾中的烟气特点及加强控制分析姓名：XXX部门：XXX日期：XXX地下建筑火灾中的烟气特点及加强控制分析随着经济的发展以及人口的增长,城市的用地正在逐渐的紧缺,人类在不断的拓展生存空间,一方面向高层空间发展，建起了许多高层或超高层建筑;另一方面又向地下空间发展，建起了各种用途的地下建筑。
两类特殊建筑一旦发生火灾，将会给人们的生命和财产带来巨大的伤害和损失。
表一给出了2001和2002年高层建筑与地下建筑火灾伤亡和财产损失数据。
由表可知，地下建筑火灾次数虽然只是高层建筑火灾次数的1/8,但是死亡人数却是高层建筑的近1/4，火灾损失达到高层的1/5，可见地下建筑的火灾危险性更大。
本文在分析地下建筑火灾烟气特点的基础上，结合当前地下建筑火灾烟气控制的现状和存在的问题，综述了地下建筑火灾烟气的控制方法并提出了一些建议。
一、地下建筑火灾烟气特点地下建筑，其概念一般是指建造在岩石和土层中的比附近地面标高低2m以上的建筑。
一般可分为附建式、单建式和隧道工程等。
附建式是指建在高层或多层建筑的地下（如：地下商场、旅馆、电影院、停车库等），有单层和多层之分，甚至多达四层；单建式地下工程主要是人防工程；地下隧道主要为地下铁道和公路隧道。
一是火灾烟气大,具有阴燃性。
地下建筑处于封闭状态，空气流通不畅，出入口少，供气不足，发生火灾后大量的物质在燃烧情况下得不到充足的空气，使燃烧速度与燃烧的充分性受到影响，由于火灾时发烟量与可燃物物理化学特性、燃烧状态和供气程度有关，而地下建筑一般供气不足，因此阴燃时间较长，故发烟量较大。
2002年4月智利北部卡第 2 页共 8 页拉马城的一座地下建筑发生阴燃，时间长达4个月之久。
二是烟气的窒息性、减光性、恐怖性。
地下建筑内各种可燃物燃烧时产生的大量烟气和有毒气体(一氧化碳、二氧化碳和其他有毒气体)难以排出，热烟气流错综复杂，不仅严重遮挡视线，使能见度大大降低，影响疏散速度，还会使人产生恐惧心理，极易造成群死群伤事故。
民用建筑火灾烟气的控制
第十一章 民用建筑火灾烟气的控制§11.1 建筑火灾烟气的特性及烟气控制的必要性火灾是多发性灾难，烟气是造成人员伤亡的主要原因，了解烟气特性是为了控制烟气一． 建筑火灾烟气的成分1. 建筑烟气：发生火灾时物质在燃烧和热分解作用下生成的产物与剩余空气的混合物。
火灾的燃烧过程通常是一个不完全燃烧的过程。
2. 有机物燃烧过程的两种阶段：1）在一定温度下，材料分解出游离碳和挥发性气体；2）游离碳和可燃烧成分与氧气剧烈燃烧化合，放出热量（燃烧）3. 烟气的组成；在不完全燃烧下，有悬浮的固体碳粒。
液体弹力和气体混合，其中悬浮固体碳粒和液体碳粒称为烟粒子。
简称烟。
4. 烟粒子特点；在温度较低的初燃烧阶段主要是液体粒子。
呈白色和灰白色，温度升高后，游离碳粒微粒产生，呈黑色。
粒竟径一般为0.01~10m ，是可收入粒子。
5. 烟气的化学成分CO CO .2水蒸气及其他气体。
如 氰化氢（HCN ）氨（ 3NH ） 氯（CL ）氯化氢（ HCL ）光气（2COCl ）等。
二. 建筑火灾烟气的特性1.烟气的毒害性烟气中CO 氰化氢（HCN ）.NH 3等都是有毒性气体，另外，大量的2CO 及燃烧消耗氧气。
会使空气中氧气含量降低。
引起人体缺氧而窒息。
空气中氧含量≤6%或2CO 浓度≥20%或CO 浓度≥1.3%时，都 会在短时间内致人死亡，有些气体有剧毒，小量即可致死。
如光气，空气中浓度≥50ppm 时。
短时间能致人死亡。
2.烟气的高温危害燃烧产生热量，使烟气温度迅速升高。
火灾初起（5~20min ）烟气温度可达250℃ 而后由于空气不足，温度有所下降。
当窗户爆裂，燃烧加剧。
短时间内可达500℃。
高温使火灾蔓延。
使金属材料强度降低。
导致房间倒塌。
人员伤亡，高温还会使人晕厥，烧伤。
3.烟气的遮光作用光线通过烟气时，致使光强度减弱，能见距离缩短。
称为遮光作用。
能见距离缩短不利人员疏散。
使人感恐怖，造成局部混乱。
自救能力降低。
火灾烟气及其理化特
3
设备运行受阻
烟气中的颗粒物会堵塞设备管道和部件，影响设 备的正常运行。
04 火灾烟气的控制与消除
机械排烟
01
利用机械力量，如排烟机或送风机，将火灾产生的烟气排出 室外。
02
需要专门的排烟设备和管道，适用于封闭或半封闭的场所。
03
优点是排烟效率高，可以迅速降低室内烟气浓度。
有毒气体浓度
火灾烟气中的有毒气体浓度可能会很高，对人体造成严重危害。
03 火灾烟气的危害
对人体的危害
窒息风险
火灾烟气中含有高浓度的 有毒气体和颗粒物，容易 使人窒息死亡。
毒性伤害
烟气中的有毒气体如一氧 化碳、硫化氢等会对人体 造成严重的毒性伤害。
视觉障碍
烟气中的颗粒物会降低能 见度，使人难以辨别方向 和逃离火场。
优点是可以在火灾初期阶段控制烟气的产生和蔓 延，减轻对人员和设备的危害。
05 火灾烟气的预防与应对措 施
预防措施
安装火灾报警系统
01
在建筑物内安装火灾报警系统，及时发现火源并发出警报，提
醒人员疏散。
定期检查消防设施
02
定期对消防设施进行检查和维护，确保灭火器材和消防通道的
完好有效。
制定应急预案
03Biblioteka 自然排烟利用自然通风或建筑 物的自然开口，如窗 户、门等，将烟气排 出室外。
优点是无需额外设备， 但排烟效果受室外风 力和建筑物结构影响 较大。
适用于室外风力较大、 建筑物内有自然开口 的情况。
化学抑烟
利用化学药剂与火灾产生的自由基或气体发生反 应，抑制烟气的产生和蔓延。
需要化学药剂供给系统和喷洒装置，适用于各种 类型的火灾。
建筑物火灾烟气传播与控制策略
压力
高温烟气产生的压力可能会导致烟气快速扩 散。
烟气的化学特性
毒性
烟气中含有多种有毒气体 ，如一氧化碳、硫化氢等 ，对人体有害。
刺激性
烟气中的一些化学成分可 能对呼吸道产生刺激作用 。
爆炸性
在某些情况下，烟气可能 具有爆炸性。
02
建筑物火灾烟气的 传播方式与规律
加压送风
通过加压送风机向建筑物内部送入新 鲜空气，提高建筑物内部的压力，防 止烟气进入。
消防设施与灭火救援
消防设施
建筑物内部应设置火灾报警系统、自动喷水灭火系统等消防设施，及时发现火 灾并采取相应的灭火措施。
灭火救援
建筑物外部应设置消防通道、消防栓等设施，方便消防人员及时到达火灾现场 进行灭火救援。
烟气的扩散
扩散传播
烟气通过扩散作用，从建筑物内 部向外部或从高处向低处传播。
扩散速度
烟气的扩散速度与空气流动速度、 温度差、建筑物结构等因素有关。
扩散方向
烟气扩散方向受温度、压力、建筑 物结构等因素影响，通常是从高温 、高压区域向低温、低压区域扩散 。
烟气的对流
对流传播
对流方向
烟气通过热对流作用，在建筑物内部 向上或向下传播。
01
建筑物火灾烟气的 形成与特性
烟气的组成
01
02
Байду номын сангаас
03
悬浮微粒
由燃烧材料产生的固体颗 粒，如碳黑、焦油等。
气态物质
燃烧过程中产生的气体， 如二氧化碳、一氧化碳、 水蒸气等。
液态物质
燃烧时产生的液体，如未 燃尽的燃料油。
烟气的物理特性
温度
火灾中烟气的温度通常很高，可能达到几百 甚至上千度。
火灾烟气对身体健康的危害
要点二
详细描述
火灾烟气中的有害物质不仅会刺激呼吸系统，还会对消化 系统造成影响。这些物质进入人体后，可能会刺激胃肠道 ，引发恶心、呕吐、腹泻等症状。长期接触火灾烟气，还 可能增加患消化系统疾病的风险。
06 如何降低火灾烟气对健康 的危害
掌握逃生技能
了解火灾逃生的基本原则
01
一旦发生火灾，应立即报警并迅速逃离火场，尽量保持低姿，
长期接触火灾烟气还可能增加患肺癌的风险。据研究，长期 吸入烟气中的致癌物质如苯并芘等，会增加患肺癌的几率。
03 火灾烟气对眼睛的危害
眼睛刺激
火灾烟气中的有害物质，如硫化氢、一氧化碳和颗粒物， 会对眼睛产生强烈的刺激，导致眼部不适、疼痛和流泪。
刺激物质会导致眼部黏膜受损，引发炎症和感染，严重时 可能导致角膜损伤和视力下降。
用湿布捂住口鼻，以减少吸入有害烟雾。
熟悉建筑物的安全出口和逃生路线
02
在日常生活中，应熟悉自己所在场所的安全出口和逃生路线，
以便在紧急情况下迅速逃离。
学习自救技能
03
掌握基本的自救技能，如如何使用灭火器、如何扑灭身上的火
等，以应对火灾突发情况。
使用防烟面具和湿布逃生
选择合适的防烟面具
选择符合国家标准的防烟面具，以确保在火灾中能够提供有效的 保护。
皮肤过敏
皮肤过敏是由于火灾烟气中的有害化学物质 和颗粒物引起皮肤过敏反应。
症状包括皮肤瘙痒、红肿、皮疹、水泡等， 严重时可能出现全身性过敏反应，如呼吸困
难、休克等。
05 火灾烟气对其他器官的危 害
对心脏的影响
总结词
火灾烟气中的有害物质会对心脏产生负面影响，可能导致心跳加速、心律不齐甚至心脏 骤停。
火灾烟气的危害与防护
THANKS 感谢观看
对环境的危害
大气污染
01
火灾烟气中的有毒气体和颗粒物排放到大气中，可能对空气质
量造成严重影响。
水源污染
02
有毒物质可能随雨水流入河流、湖泊等水源地，造成水体污染
。
土壤污染
03
部分有毒物质可能渗入土壤，对土壤造成长期影响。
对设施的危害
建筑结构损坏
物品损毁
火灾烟气中的高温可能导致建筑结构 变形、损坏。
系统组成
预警系统应包括数据采集、传输、处 理、预警发布等模块，确保能够实时 接收并处理监测数据，及时发出预警 信息。
维护与更新
定期对预警系统进行维护和更新，确 保系统的稳定性和准确性，及时发现 并解决潜在问题。
预警信息的发布与响应
信息发布方式
根据场所的特点和人员分布情况，选择合适的预警信息发布方式，如声、光、电等多种形式的报警器 。
熟悉逃生路线
总结词
在火灾发生时，熟悉逃生路线是至关重要的。人们应该事先了解建筑物内的逃 生通道、安全出口和消防设施的位置，以便在紧急情况下快速逃生。
详细描述
熟悉逃生路线可以帮助人们在火灾发生时快速找到安全出口，避免因为恐慌而 迷失方向。此外，人们还应该了解如何使用消防器材，如灭火器和消防栓，以 及如何正确报警求助。
在火灾现场，烟气中的有毒有害物质会严重威胁人们的生命 安全。佩戴防烟面罩可以有效过滤烟气中的有害物质，保护 呼吸系统。
详细描述
防烟面罩一般由过滤材料、阻燃材料和舒适层组成，可以有 效过滤烟气中的有毒有害物质，如一氧化碳、二氧化碳、烟 雾颗粒物等。同时，防烟面罩还具有阻燃、抗高温性能，可 以在火灾现场提供一定的安全保障。
火灾烟气的危害与防护
烟气的性质与流动
烟气产生的 原因（2）
可燃物本身的化学性质对烟气的产生具有 重要的影响 碳素材料阴燃→油污 有焰燃烧→灰分、碳颗粒
3.1烟气的产生与性质
烟气的浓度是由烟气中所包含固体颗粒或 液滴的多少及性质决定。常用测量方法：
1.将单位体积的烟气过滤,确定其中颗粒的重量 （mg/ m³）。适用于小尺寸试验 2.测量单位体积烟气中烟颗粒的数目（个/ m³。适 用于烟浓度很小的情况 3.将烟气收集在已知容积的容器中，确定它的遮光 性，一般表示为一定的光学密度。适用于小尺寸和 中等尺寸的试验 4在烟气从燃烧室或失火房间中流出的过程中测量 它的遮光性，并在测量时间内积分，得到烟气的平 均光学密度光性。
通过房间顶棚开口的流动
对于水平开口,压差为0时，Epstein M试验，由Froude数表示体积交换流 率。
由图3.6.4可以看出，当L/D较小时，Fr数大致为一常数；当L/D>0.1后， Fr数的增大速率加快，在L/D约为0.6时，Fr达到极大值；之后Fr数随着 L/D的增大而减小。
Epstein提出，随着L/D的增大，流体的交换流率可出现4种区段，即振荡 交换流、伯努利流、湍流扩散流与伯努利有多种有毒物质,除了含有一氧化碳、二氧 化碳等常见物质外，还含有氮化氢、氰化氢、氟化氢等 有毒物质。常见试验方法：
气动体物分实析验法法：：采就用是化用学某分些析动仪物器代对替火人灾类烟,接气受成各分类进化行学测物试质,分及
一.动物实验法 析其其不毒同性浓，度用计毒量性的指试数验表。示实烟验气时的，毒将性实大验小动。物（小白鼠）暴露
烟气层高度计算
目前常用的计算烟气层的高度公式主要有：
1.NFPA92B的公式 是由美国消防协会标准提出的公式,假定烟羽流不与壁面接触，且 空间横截面积不随高度变化，且为稳定火源时。
火灾烟气及其理化特性
表1-15 常见可燃物燃烧时烟的特征
物质名称
烟的特征
颜色
嗅
味
木材 石油产品 硝基化合物 橡胶 棉和麻 丝 聚氯乙烯纤维 聚乙烯 聚苯乙烯 锦纶 有机玻璃 酚醛塑料（以木粉填）
灰黑色 黑色 棕黄色 同上 黑褐色 ─ 黑色 ─ 浓黑色 白色 ─ 黑色
树脂嗅 石油嗅 刺激嗅 硫嗅 烧纸嗅 烧毛皮嗅 盐酸嗅 石蜡嗅 煤气溴 酰胺类嗅 芳香 木头、甲醛嗅
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
一、火灾烟气的产生
由燃烧或热解作用所产生的悬浮在气相中的固体和液体微粒称为烟或烟粒子，含有烟 粒子的气体称为烟气。火灾过程中会产生大量的烟气，其成分非常复杂，主要由三种 类型的物质组成：(1)气相燃烧产物；(2)未燃烧的气态可燃物；(3)未完全燃烧的液、 固相分解物和冷凝物微小颗粒。火灾烟气中含有众多的有毒、有害成分、腐蚀性成分 以及颗粒物等，加之火灾环境高温缺氧，必然对生命财产和生态环境都造成很大的危 害。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害*
三、火灾烟气的化学特性及危害 (一) 毒害性 大量火灾统计资料表明，火灾中的烟气已成为火灾中的第一凶手。据不完全统计，火 灾中因烟气致死的人数约占火灾死亡总数的80%以上，尤其对于人员密集场所，易造 成群死群伤的恶性事故。如1993年2月14日唐山林西百货大楼火灾，经法医鉴定，死 亡的80人除一人属高空坠落死亡外，其余全部死于有毒烟气；辽宁埠新艺苑歌舞厅 “11.27”大火，因易燃的棉丙化纤布燃烧时分解产生大量有毒气体，造成200余人中 毒窒息死亡；1994年12月8日新疆克拉玛依友谊馆大火，死亡325人，其中95%以上 死于烟气中毒。研究表明，火灾中的死亡人员约有一半是由CO中毒引起的，另外一半 则由直接烧伤、爆炸压力以及其它有毒气体引起的。对火灾中的死者进行生理解剖， 发现CO和HCN为主要毒气。尽管如此，现有的火灾数据无法提供其它有毒气体对人 员死亡的可能影响。根据分析化学可知，火灾燃烧的副产物可能对人存在极大的危害， 而这并不一定需要医疗方面的证据加以证实。 缺氧是气体毒性的特殊情况。有数据表明，若仅仅考虑缺氧而不考虑其它气体影响时， 当含氧量降至10%时就可对人构成危险。然而，在火灾中仅仅由含氧量减小造成危害 是不大可能出现的，其危害往往伴随着CO、C02和其它有毒成分的生成。有人曾对这 种综合效应进行测试，但提供的实验数据不多。表1-16为氧浓度下降对人体的危害。
应急预案火灾烟气分析
应急预案火灾烟气分析一、火灾烟气危害1.1 火灾烟气的成分火灾烟气是由火焰燃烧和热分解产生的，其中主要成分包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、水蒸气、燃烧产物、油烟气等。
这些成分不仅会减少室内空气的氧含量，还会产生有害的二氧化碳和一氧化碳，导致人体窒息、中毒等危害。
1.2 火灾烟气的危害火灾烟气中的有害气体对人体健康造成严重威胁，其中最大的威胁来自一氧化碳。
一氧化碳是一种无色无味的气体，但是毒性极强，当人体吸入一定浓度的一氧化碳后，会导致头晕、头痛、恶心、呕吐、晕厥甚至死亡。
另外，火灾烟气中还含有大量的颗粒物和有机物，对人体呼吸道和皮肤造成刺激和损害。
1.3 火灾烟气的影响范围火灾烟气的危害范围很广，不仅会对火灾现场的人员造成伤害，还会对建筑物结构、室内设备、环境空气产生不利影响。
此外，火灾烟气还会对消防人员的灭火和救援工作造成一定的困难。
1.4 火灾烟气对逃生的影响火灾烟气会降低室内空气的氧含量，让室内空气变得浑浊有毒，严重影响逃生的通畅和效率。
同时，烟雾会降低可见度，增加人员逃生的困难。
因此，在火灾发生时，烟气的排放和扩散情况成为影响逃生的主要因素。
1.5 火灾烟气对人员心理的影响火灾烟气的产生以及威胁对人员心理造成的影响可能更为严重。
烟雾浓厚、火光映红的景象会使人们产生恐惧和焦虑，有些人还会遭受严重的精神创伤。
因此，应急预案中需要考虑到火灾烟气对人员心理的影响，并采取相应的心理疏导措施。
二、灭火烟气分析2.1 烟气分析的意义在火灾发生后，灭火过程中产生大量的烟气，对灭火工作和人员安全造成严重影响。
通过对烟气的分析，可预测火势的发展趋势和火灾现场的烟气扩散情况，为灭火工作和逃生提供重要依据。
2.2 烟气分析的方法灭火烟气分析主要采用计算和模拟两种方法。
计算方法包括烟气产生量的计算、烟气扩散的计算等，可以通过计算烟气浓度分布图，预测火灾现场的烟气扩散情况。
模拟方法主要采用CFD（计算流体动力学）模拟技术，通过模拟火灾现场的流场和烟气扩散情况，得出灭火工作的策略和人员疏散路线。
火灾烟气控制与排烟系统
机械排烟
机械排烟是指利用机械动力将烟气从建 筑物内部排出。这种方式的优点是排烟 效果好，可以迅速降低建筑物内的烟气
浓度。
机械排烟的原理是利用排烟风机将建筑 物内的烟气抽出，通过排烟口、排烟管 道等设备将烟气排出室外。排烟风机通
常安装在建筑物的顶层或地下室。
机械排烟的适用范围是适用于人员密集 的场所，如商场、电影院等。
排烟系统运行效果
在火灾发生时，排烟系统迅速启动，有效地将烟雾排出室外，降低了室内烟雾浓度，为 人员疏散和灭火救援创造了有利条件。
案例总结
该商场火灾排烟系统的设计合理、运行可靠，有效地控制了火灾烟气的扩散，提高了灭 火救援的效率。
某高层建筑火灾烟气控制案例
高层建筑火灾烟气控制设计
该高层建筑采用机械送风和排烟系统，在楼梯间和电梯前室等关键部位设置正压送风口， 以确保逃生通道的空气流通。同时，在建筑物的中庭设置排烟口，以排除聚集在建筑物内 部的烟雾。
化学反应排烟
化学反应排烟是指利用化学反应剂与烟气中的有毒有害物质发生化学反 应，将其转化为无害或低害物质，从而达到净化烟气的目的。这种方式 的优点是高效、安全、环保。
化学反应排烟的原理是利用化学反应剂与烟气中的有毒有害物质发生化 学反应，将其转化为无害或低害物质，如酸碱中和、氧化还原等反应。
化学反应排烟的适用范围是适用于各种工业场所和需要特殊安全要求的 场所。
烟气控制技术
03
自然排烟
自然排烟是指利用建筑物的外窗、阳台等自然开口进行排烟的方式。这种方式的优 点是简单、经济、节能，不需要额外的机械动力。
自然排烟的原理是利用热压和风压的作用，将火灾产生的烟气从建筑物内部排出。 当室内温度升高时，室内压力高于室外，烟气通过自然开口排出。
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火场能见度与许多因素有关，包括烟气的散射、室内的亮度，所辨认的物体 是发光还是反光以及光线的波长等。并且还依赖于逃生者的视力及光强的适 应状态。尽管如此，通过大量的测试和研究，建立了火场能见度与烟气消光 系数之间的经验关系：
KcVc＝8 （对于发光物体）
KcVc＝3 （对于反光物体）
这表明能见度与烟气的消光系数大致成反比，且相同情况下发光物体的能见
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟Байду номын сангаас的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
一、火灾烟气的产生
由燃烧或热解作用所产生的悬浮在气相中的固体和液体微粒称为烟或烟粒子，含有烟 粒子的气体称为烟气。火灾过程中会产生大量的烟气，其成分非常复杂，主要由三种 类型的物质组成：(1)气相燃烧产物；(2)未燃烧的气态可燃物；(3)未完全燃烧的液、 固相分解物和冷凝物微小颗粒。火灾烟气中含有众多的有毒、有害成分、腐蚀性成分 以及颗粒物等，加之火灾环境高温缺氧，必然对生命财产和生态环境都造成很大的危 害。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
材料的化学组成是决定烟气产生量的主要因素，可燃物分子中碳氢比值不同，生成 碳烟的能力不一样，碳氢比值越大，产生碳烟的能力越大，如乙炔中碳氢比为1:1， 乙烯碳氢比为1:2，乙烷碳氢比为1:3，所以在扩散燃烧中乙炔生碳能力最大，乙烷最 小，乙烯介于中间；
二、火灾烟气物理特性及危害
(一) 遮光性
1、表示方法
对烟气的遮光性衡量主要有光学密度、减光系数、百分遮光度和能见度，分
别表示为：
D0
log(
I0 I
)
（1-70）
（1-71）
（1-72）
VC R / KC
（1-73）
式中，L为光束经过的测量空间段的长度，m；I为该光束离开测量空间段时 射出的强度；I/I0为该空间的投射率,%；D0为单位长度的光学密度,1/m；Kc为 烟气的减光系数,1/m；B为烟气的百分遮光度,%；VC为能见度,m；R为比例 系数。
图1-12 在刺激性与非刺激性烟气体中人的行走速度
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
随着减光系数增大，人的行走速度减慢，在刺激性烟气的环境下，行走速度 减慢得更厉害。当减光系数为0.4(l／m)时，通过刺激性烟气的表观速度仅是 通过非刺激性烟气时的70%。当减光系数大于0.5(1／m)时，通过刺激性烟气 的表观速度降至约0.3m／s，相当于蒙上眼睛时的行走速度。行走速度下降是 由于是受试验者无法睁开眼睛，只能走“之”字形或沿着墙壁一步一步地挪 动。表1-14列出了各种燃烧产物的刺激性和腐蚀性及许可浓度。 (三) 恐怖性 由于火灾的突发性，对处在环境不熟悉中的人员，一看到浓烟滚滚、烈火熊 熊，难免产生紧张、害怕、甚至惊恐万状、手足无措，若再有人员拥挤疏散 通道，或是楼梯被烟火封锁，势必造成混乱，有人甚至会失去理智，辨别方 向的能力进一步减弱。人们应注意利用烟气的某些性质，提高灭火效率，做 好安全疏散。表1-15列出了—些常见可燃物燃烧时烟的特征。在火场上，根 据烟的特征可以判别燃烧的物质；根据烟的浓度、温度和流动方向，可以查 找火源，并大体上判断物质的燃烧速度和火势的发展方向。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
(二) 刺激性和腐蚀性 烟气中有些气体对人的肉眼有极大的刺激性，使人睁不开眼而降低能见度， 因而在火灾中会延长人员的疏散时间，使他们不得不在高温并含有多种有毒 物质的燃烧产物影响下停留较长时间。试验证明，室内火灾在着火后大约 15min左右，烟气的浓度最大，此时人们的能见距离一般只有数10cm。图112给出了暴露在刺激性和非刺激性烟气的情况下，人沿走廊的行走速度与烟 气遮光性的关系。烟气对眼睛的刺激和烟气密度都对人的行走速度有影响。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
2、烟气的遮光性与能见度
可见光波长λ为0.4～0.7μm。—般火灾烟气中的烟粒子粒径d为几μm到几十 μm，由于d>2λ，烟粒子对可见光是不透明的。烟气在火场上弥漫，会严重影 响人们的视线，使人们难以寻找起火地点、辩别火势发展方向和寻找安全疏 散路线。
度是反光物体的2～4倍。
在消防上，按消光系数的大小对发烟程度进行分级，0<Kc<0.1时，发烟程度 为 极 少 ； 0.1<Kc<0.5 时 ， 发 烟 程 度 为 少 ； 0.5<Kc<1.0 时 ， 发 烟 程 度 较 多 ； Kc>1.0时，为发烟程度多。在火灾情况下，对建筑物内部通道熟悉的人，消 光系数的允许临界值为1.0，对内部不熟悉者，应在0.2以下。
可燃物分子结构对碳烟的生成也有较大影响，环状结构的芳香族化合物(如苯、萘) 的生碳能力比直链的脂肪族化合物(烷烃)高。
此外，氧供给充分，碳原子与氧生成CO或CO2，碳粒子生成少，或者不生成碳粒 子；氧供给不充分，碳粒子生成多，烟雾很大。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
的形式离开火焰区。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
图1-11 聚氯乙烯的发烟过程 母体可燃物的化学性质对烟气的产生具有重要的影响。少数可燃物质(例如一氧化 碳、甲醛、乙醚、甲酸、甲醇等)的燃烧产物在光谱的“热辐射”范围内（0.4～ 100μm）内是完全透明的，或以某些不连续波带吸收（或辐射）的，不能呈现连续吸 收的黑体或灰体辐射特征。因而，燃烧的火焰不发光，且基本上不产生烟。但在相同 的条件下，大部分可燃液体和固体的燃烧时就会明显发烟。
在发生完全燃烧的情况下，可燃物将转化为稳定的气相产物。但在火灾的扩散火 焰中是很难实现完全燃烧的。因为燃烧反应物的混合基本上由浮力诱导产生的湍流流 动控制，其中存在着较大的组分浓度梯度。在氧浓度较低的区域，部分可燃挥发分将 经历一系列的热解反应，从而导致多种组分的分子生成。例如，多环芳香烃碳氢化合 物和聚乙烯可认为是火焰中碳烟颗粒的前身，它们在燃烧过程中，会因受热裂解产生 一系列中间产物，中间产物还会进一步裂解成更小的“碎片”，这些小“碎片”会发 生脱氢、聚合、环化，最后形成碳粒子，图1-11是聚氯乙烯形成碳烟粒子的过程。正 是碳烟颗粒的存在才使扩散火焰发出黄光。这些小颗粒的直径约为10～l00nm，它们 可以在火焰中进一步氧化。但是如果温度和氧浓度都不够高，则它们便以碳烟(Soot)