《火灾自动报警及消防联动控制》 课件 0绪论

火灾自动报警及消防联动控制绪论主要教学内容：0.1不同物态可燃物的燃烧0.2建筑物室内火灾发展阶段0.3建筑防火对策0.4民用建筑的分类和耐火等级0.5厂房和仓库的火灾危险性分类绪论0.1不同物态可燃物的燃烧

0.1.1气体可燃物

1)气体的特性：(1)气体具有高度的扩散性；(2)气体具有可压缩性和液化性

(3)气体具有受热膨胀性

2)可燃气体的燃烧过程

可燃气体的燃烧，必须经过与氧化剂接触、混合的物理阶段和着火(或爆炸)的剧烈氧化还原反应阶段。可燃气体在常温常压下可以按任意比例和氧化剂相互扩散混合，预混气体达到一定浓度后，遇点火源即可发生燃烧，因此可燃气体的燃烧速率大于固体、液体可燃物。组成单一、结构简单的气体(如H2)燃烧需经过受热、氧化过程，而复杂的气体要经过受热、分解、氧化等过程才能开始燃烧，因此，组成简单的可燃气体比组成复杂的可燃气体燃烧速率快。绪论

3)可燃气体的燃烧形式

根据可燃气体燃烧过程的控制因素不同，可分为扩散燃烧和预混燃烧两种形式。扩散燃烧是指可燃气体或蒸气与气态氧化剂相互扩散，边混合边燃烧的一种燃烧形式。篝火、火把及蜡烛、煤油灯等的火焰都属于扩散火焰。扩散燃烧具有燃烧比较稳定，火焰不运动也不会发生回火现象等特点。预混燃烧是指可燃气体或蒸气预先同空气(或氧气)混合，遇火源产生带有冲击力的燃烧。预混燃烧一般发生在封闭体系中或在混气向周围扩散速率远小于燃烧速率的敞开体系中。当大量可燃气体泄漏到空气中，或大量可燃液体泄漏到空气并迅速蒸发产生蒸气，即会在大范围空间内与空气混合形成可燃性混合气，若与点火源接触就会立即发生爆炸。绪论0.1.2液体可燃物

1)液体的特性

液体都有挥发性，在一定的温度条件下，液体都会由液态转变为气态。液体蒸发速率的快慢主要取决于液体的性质和温度，而与其他因素无关。

表征液体特性的参数有四种，即蒸发热、饱和蒸气压、液体的沸点、液体饱和蒸气浓度。绪论

(1)蒸发热

在液体体系同外界环境没有热量交换的情况下，随着液体蒸发过程的进行，由于失掉了高能量分子而使液体分子的平均动能减小，液体温度逐渐降低。欲使液体保持原有温度，即维持液体分子的平均动能，必须从外界吸收热量。这就是说，要使液体在恒温恒压下蒸发，必须从周围环境吸收热量。这种使液体在恒温恒压下汽化或蒸发所必须吸收的热量，称为液体的蒸发热。该蒸发热一方面消耗于增加液体分子动能以克服分子间引力而使分子逸出液面进入蒸气状态，另一方面它又消耗于汽化时体积膨胀所做的功。一般来说，液体分子间引力越大，其蒸发热越大，液体越难蒸发。绪论

(2)饱和蒸气压

在一定温度下，液体和它的蒸气处于平衡状态时，蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。

液体的饱和蒸气压是液体的重要性质。在相同温度下，液体分子之间的引力强，则液体分子难以克服引力而变为蒸气，蒸气压就低；反之，液体分子间引力弱，则蒸气压就高。对同一液体来说，升高温度，液体分子中能量大的数目增多，能克服液体表面引力变为蒸气的分子数目也就多，蒸气压就大；反之，若降低温度，则蒸气压就小。绪论

(3)沸点

液体的沸点是指液体的饱和蒸气压与外界压力相等时的温度。在此温度时，汽化在整个液体中进行，称为沸腾；而在低于此温度时的汽化，则仅限于在液面上进行。液体沸点同外界气压密切相关。外界气压升高，液体的沸点也升高；外界气压降低，液体的沸点也降低。

(4)饱和蒸气浓度

在空气中的蒸气有饱和不饱和之分。不饱和蒸气压是蒸发与凝聚未达到平衡时的蒸气压，其大小是不断变化的，其变化范围从零到饱和蒸气压。饱和蒸气压是液体的蒸发和蒸气的凝聚达到平衡时的蒸气压，其大小在一定温度下是一定的，饱和蒸气的浓度也是一定的。绪论

2)可燃液体的燃烧过程

一切可燃液体都能在任何温度下蒸发形成蒸气并与空气或氧气混合扩散，当达到爆炸极限时，与火源接触发生连续燃烧或爆炸。蒸发相变是可燃液体燃烧的准备阶段，而其蒸气的燃烧过程与可燃气体是相同的。

可燃液体可分为轻质(如汽油、煤油、柴油等)、重质(如原油、沥青等)两种。轻质液体的蒸发纯属物理过程，液体分子只要吸收一定能量克服周围分子的引力即可进入气相并进一步被氧化分解，发生燃烧。重质液体的蒸发除了有相变的物理过程外，在高温下还伴随有化学裂解。由于重质液体的各组分沸点、密度、闪点等相差都很大，燃烧速率一般是先快后慢。沸点较低的轻组分先蒸发燃烧，高沸点的重质组分吸收大量辐射热在重力作用下向液体深层传播，逐渐深入并加热冷的液层，最后形成一个温度较高的界面，即热波。最后在热波特性的作用下会使含有水分、黏度大的重质石油产品发生沸溢和喷溅。

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3)可燃液体的燃烧形式

(1)蒸发燃烧

蒸发燃烧即可燃液体受热后边蒸发边与空气相互扩散混合、遇点火源发生燃烧，呈现有火焰的气相燃烧形式，如常压下液体自由表面的燃烧、可燃液体的喷流式燃烧等均属于蒸发燃烧。

(2)动力燃烧

可燃液体的蒸气、低闪点液雾预先与空气(或氧气)混合，遇火源产生带有冲击力的燃烧，如雾化汽油、煤油等挥发性较强的烃类在汽缸内的燃烧均属于动力燃烧。

(3)沸溢式燃烧和喷溅式燃烧

可燃液体的蒸气与空气在液面上边混合边燃烧，燃烧放出的热量向可燃液体内部传播。含有水分、黏度大的重质石油产品，如原油、重油、沥青油等，热量在油品中的传播会形成热波，并引起原油或重质油品的沸溢和喷溅，使火灾变得更加猛烈。

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0.1.3固体可燃物

1)固体的特性

(1)具有稳定的物理形态

(2)受热软化、熔化或分解

(3)受热升华

2)可燃固体的燃烧过程

相对于气体和液体物质的燃烧而言，固体的燃烧过程要复杂得多。固体的燃烧可分为有焰燃烧(气相燃烧，并伴有发光现象)和无焰燃烧(物质处于固体状态而没有火焰的燃烧)。但基本都要经过熔化、分解、蒸发等相变过程。

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3)可燃固体的燃烧形式

可燃固体的燃烧形式有四种，即蒸发燃烧、表面燃烧、分解燃烧和阴燃。

(1)蒸发燃烧

可燃性固体(如硫黄、白磷、钠、松香、樟脑、石蜡等)受热升华或熔化后蒸发，产生的可燃气体与空气边混合边燃烧。固体的蒸发燃烧是一个熔化、汽化、扩散、燃烧的连续过程。

(2)表面燃烧

如焦炭、木炭等固体物质受热时既不熔化或汽化，也不发生分解，只是在其表面直接吸附氧气进行燃烧反应，燃烧速率也相对较慢，固体表面呈高温炽热发光而无火焰的状态。

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(3)分解燃烧

如煤、木材等具有复杂的组分或较大的分子结构的固体物质受热分解产生可燃气体扩散到空气中而后发生的有焰燃烧。当固体完全分解不再析出可燃气体后，留下的碳质固体残渣即开始进行无焰的表面燃烧。绝大多数高分子材料(如塑料、橡胶、化纤等高聚物)受热条件下会软化熔融，产生熔滴，发生分子断裂，从大分子裂解成小分子，进而不断析出可燃烧气体扩散到空气中发生有焰燃烧，直至燃尽为止。

(4)阴燃

在氧气不足、温度较低或湿度较大的条件下，固体物质发生的只冒烟而无火焰的燃烧。属于固体物质特有的燃烧形式。成捆堆放的棉、麻、纸张及大量堆垛的煤、稻草、烟叶、布匹等都会发生阴燃。绪论

0.2建筑物室内火灾发展阶段

对建筑物室内火灾而言，最初发生在室内的某个房间或室内某个部位，然后由此蔓延到相邻的房间或区域以及整个楼层，最后蔓延到整个建筑物。对于建筑物室内火灾的燃烧过程通常用温度--时间变化曲线进行描述。

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0.3建筑防火对策

火灾是在时间或空间上失去控制的燃烧。燃烧是可燃物与助燃物遇点火源发生的氧化还原反应。燃烧现象十分普遍，但其发生必须具备三个基本条件，即可燃物、助燃物、点火源。只有这三个条件同时具备，燃烧现象才能发生，无论缺少哪一个条件，燃烧都不能发生，即燃烧的三个必要条件。

根据燃烧的必要条件进行建筑火灾预防：

一是控制可燃物。

二是控制助燃物。

三是控制和消除点火源。绪论

为最大限度的预防和减少火灾对建筑物的危害，还要采取更加专业的措施。一是采取积极防火对策，即防止建筑起火，以及在起火后积极控制、消灭火灾的措施。二是采取消极防火对策，也是一种被动保护措施，即控制建筑火灾损失的技术措施。

根据可燃物的类型和燃烧特性将火灾分为A类(固体物资火灾)、B类(液体或可熔化的固体物资火灾)、C类(气体火灾)、D类(金属火灾)、E类(带电火灾)、F类(烹饪器具内的烹饪物)六类不同类别的火灾。

按照亡人、重伤、直接财产损失等火灾统计指标将火灾等级划分为特别重大火灾、重大火灾、较大火灾和一般火灾四个等级。

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建筑火灾防控的最后一道防线就是灭火。

所谓灭火就是控制和破坏已经形成的燃烧条件，或者使燃烧反应中的游离基消失，以迅速熄灭或阻止物质的燃烧，最大限度地减少火灾损失。

根据燃烧条件和同火灾做斗争的实践经验，灭火的基本原理有四种：隔离法、窒息法、冷却法、化学抑制法。

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0.4民用建筑的分类和耐火等级

民用建筑根据其建筑高度和层数可分为单、多层民用建筑和高层民用建筑。高层民用建筑根据其建筑高度、使用功能和楼层的建筑面积可分为一类高层和二类高层。绪论绪论绪论例题：下列建筑中，属于一类高层民用建筑的有(

)。A建筑高度为26m的病房楼B建筑高度为32m的员工宿舍楼C建筑高度为33m的住宅楼D建筑高度为54m的办公楼E建筑高度为26m、藏书量为120万册的图书馆建筑绪论例题：下列建筑中，属于高层建筑的有(

)。A建筑高度为96m的32层住宅楼B建筑高度为26m的4层服装厂房C建筑高度为24m的8层病房楼D建筑高度为27m的单层体育馆E建筑高度为24m的6层写字楼绪论

建筑物的耐火等级是衡量建筑抵御火灾能力大小的重要标准，它是由建筑构件的燃烧性能和耐火极限来确定的，建筑防火安全的许多参数均与建筑物耐火等级有关。合理确定建筑构件的燃烧性能和耐火极限，使建筑物具有足够的耐火能力，从而为建筑内的人员疏散、灭火救援提供安全条件，对减少人员伤亡和财产损失具有十分重要的意义。

建筑构件由各种建筑材料制成，建筑构件的燃烧性能由制成建筑构件的建筑材料的燃烧性能所决定。根据组成建筑构件的建筑材料的燃烧性能，建筑构件按氧指数(OI)大小将燃烧性能分为三类：不燃烧体、难燃烧体和燃烧体。

氧指数(OI)是指在规定条件下，试样在氧、氮混合气流中，维持平稳燃烧所需要的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分比来表示。绪论

建筑构件抵抗火烧的时间长短是用耐火极限来衡量的。

建筑构件的耐火极限是指按照标准温度--时间曲线对某一建筑构件进行耐火试验，从建筑构件受到火烧作用时起，到建筑构件失去稳定性或完整性或隔热性止的这段时间。这段时间的单位为小时(h)。

判断某一建筑构件是否达到了耐火极限要区分构件的部位和功能，其中建筑承重构件由稳定性来判定，建筑分隔构件由完整性或隔热性来判定；建筑承重分隔构件由稳定性或完整性或隔热性来判定。在标准耐火试验中，建筑构件只要出现失去稳定性、失去完整性、失去隔热性三种现象的任意一种，就表明达到了耐火极限。

失去稳定性是指建筑构件失去了支承能力或抗变形能力。

失去完整性是指建筑构件失去了密闭分隔建筑空间的能力。

失去隔热性是指建筑分隔构件失去了隔绝过量热量传导的性能。绪论

民用建筑的耐火等级应根据其建筑高度、使用功能、重要性和火灾扑救难度等因素确定，民用建筑的耐火等级可分为一、二、三、四级，一级最高，四级最低。

地下或半地下建筑(室)和一类高层建筑的耐火等级不应低于一级。

单、多层重要公共建筑和二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。绪论绪论绪论0.5厂房和仓库的火灾危险性分类生产的火灾危险性应根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素划分，可分为甲、乙、丙、丁、戊类，其中甲类最危险。绪论绪论绪论

同一座厂房或厂房的任一防火分区内有不同火灾危险性生产时，厂房或防火分区内的生产火灾危险性类别应按火灾危险性较大的部分确定；当生产过程中使用或产生易燃、可燃物的量较少，不足以构成爆炸或火灾危险时，可按实际情况确定；当符合下述条件之一时，可按火灾危险性较小的部分确定。

条件一：火灾危险性较大的生产部分占本层或本防火分区建筑面积的比例小于5%，且发生火灾事故时不足以蔓延至其他部位或火灾危险性较大的生产部分采取了有效的防火措施。

条件二：丁、戊类厂房内的油漆工段小于10%，且发生火灾事故时不足以蔓延至其他部位或火灾危险性较大的生产部分采取了有效的防火措施。

条件三：丁、戊类厂房内的油漆工段，当采用封闭喷漆工艺，封闭喷漆空间内保持负压、油漆工段设置可燃气体探测报警系统或自动抑爆系统，且油漆工段占所在防火分区建筑面积的比例不大于20%。绪论

储存物品的火灾危险性应根据储存物品的性质和储存物品中的可燃物数量等因素划分，可分为甲、乙、丙、丁、戊类，其中甲类最危险。绪论绪论

同一座仓库或仓库的任一防火分区内储存不同火灾危险性物品时，仓库或防火分区的火灾危险性应按火灾危险性最大的物品确定。

丁、戊类储存物品仓库的火灾危险性，当可燃包装重量大于物品本身重量的1/4或可燃包装体积大于物品本身体积的1/2时，应按丙类确定。

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例题1：某单层玻璃工艺品储存仓库，仓库内存有若干件规格型号相同的成品，且包装均采用木箱和泡沫，每箱成品重量为18kg，其中木箱和泡沫重量为3.5kg。根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014，2018版)的要求，该仓库的火灾危险性类别应确定为(

)。

A.乙类

B.丁类

C.丙类

D.戊类绪论【答案】D【解析】本题中，玻璃工艺品火灾危险性为戊类，木材和泡沫为丙类。《建筑设计防火规范》GB50016-2014，2018版第3.1.5条，丁、戊类储存物品仓库的火灾危险性，当可燃包装重量大于物品本身重量1/4或可燃包装体积大于物品本身体积的1/2时，应按丙类确定。物品本身重量为18-3.5=14.5kg，可燃包装重量3.5/14.5<1/4。可燃包装重量不大于物品本身重量1/4，因此该仓库的火灾危险性应按戊类确定，D正确。绪论例题2：某单层玻璃工艺品储存仓库，仓库内存有若干件规格型号相同的成品，且包装均采用木箱和泡沫，每箱成品体积为0.3m3，其中木箱和泡沫体积为0.12m3。根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014，2018版)的要求，该仓库的火灾危险性类别应确定为(

)。

A.乙类

B.丁类

C.丙类

D.戊类

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【答案】C【解析】本题中，玻璃工艺品火灾危险