以火災對象分類 (二)

(三) 建築物火災產生之現象

1.閃燃：

(1)火災發生後，燃燒產生之煙或熱往天花板累積，而密閉空間內由於火災產生大量的可燃性氣體與室內所存空氣之混合濃度達可燃界線後，室內存有之可燃物因接受來自火勢與煙之熱輻射反饋，室溫快速成長，造成侷限空間之可燃性物質從一個個別火源或單一種類可燃物的燃燒進入所有暴露性可燃物燃燒的增強發展。通常閃燃是一個造成火勢擴大的原因，導致火災從成長期進入最盛期的一個現象。

閃燃發生之後室內溫度會急遽上升，火勢會吞沒室內可燃物，但並非所有火災過程都會出現閃燃現象，如果建築內部是使用不燃材料構成隔間，由於其可燃物數量較少，即便引燃所有可燃物也未必足以達到閃燃。另外大型建物不易將空間內所有可燃物同時加熱到達燃點，所以也不容易發生閃燃。在火災成長過程中，如果未發生閃燃，釋熱率的曲線不會如同閃燃那般突然急遽上升，曲線會相對平穩進入最盛期。

(2)滾燃與閃燃：

A.滾燃 (Rollover)，另外有稱其為天使之舞，是指火場上熱空氣上升後，使煙層與熱能積蓄在天花板，一旦煙層溫度夠高，火就會沿著煙層延燒起來，被認為是閃燃的前兆，也由於通常煙層會蓋過滾燃，導致煙層表面看似未有燃燒，實際上火焰仍在燒灼內部煙層。後續若煙層與高熱持續下探，導致中性帶（室內外壓力差為零的剖面線，通常為煙層與無煙中的界線）持續下降到可燃物周邊，若可燃物一達到燃點後，全部可燃物即便未接觸到火焰，也可能會自行燃燒，而全面燃燒下，則產生閃燃。

B.滾燃與閃燃相較之下，閃燃是發生於成長期接近最盛期；而滾燃則是成長期與最盛期皆有可能發生。兩者最主要差異是滾燃是天花板面下煙層呈翻滾燃燒的狀態；而閃燃則是已經整個火災室全面燃燒，範圍有所不同。

※ 補充說明

NFPA265 所定義之閃燃現象須符合下列任兩種特徵：

1. 上層煙氣之溫度達 500 至 600 度。

2. 火焰燒至出口外。

3. 到達地板之熱通量為 20kW/m² (2W/cm² )。

4. 火焰總熱釋放率達 1MW。

5. 使地板上之報紙產生自燃現象。

(3)影響因素：

項目	影響方式
熱源	火勢越大，越容易閃燃
可燃物	熱分解容易與否	越容易熱分解，越容易增加燃燒熱
	表面積	表面積越多，越容易燃燒
通風率	越通風則熱能不易積蓄，但若不易通風，則若空間狹小，火場氧氣容易耗盡也不容易形成閃燃

(4)達到閃燃之最小熱釋放率公式：

所謂熱釋放率是指單位時間內燃燒所生成的熱量或能量，目前針對到達閃燃之最小熱釋放率有多種預測模式和經驗公式，來估算最小熱釋放率，以下為 Thomas 所提出的閃燃計算公式。

Thomas 公式	Q=7.8A_T+378（A× √h）
項目	代號	單位
熱釋放率	Q	kW
區劃空間嫩部所有表面積（不含開口）	A_T	m²
區劃空間內部所有淨開口面積	A	m²
區劃空間內部所有淨開口高度	h	m

2.複燃（Backdraft）：

(1)另有稱為爆燃、復燃者，但本書統一為考試較常出現之複燃，密閉室內經過長時間悶燒，會產生大量可燃性氣體累積（如：CO），如果有新空氣從縫隙中流入，提供可燃性氣體燃燒，會瞬間產生劇烈的燃燒現象，如：已燃燒一段時間之建築物，突然有火舌從窗戶急速竄出，多屬於此類。

※ 補充說明

複燃之特徵：

1. 開口部流出帶有黃褐色之黑煙。

2. 有時會有間歇性的煙與火混雜噴出。

3. 開口被開啟或破壞時，有氣體逆流入室內之現象。

4. 火舌會快速竄出開口部。

(2)複燃與閃燃之差異：

A.火場外觀：複燃開口部流出之煙流急速變成附有火焰狀態：複燃開口部的煙流會因為開口部開啟，空氣流入，導致煙流逆向吸入室內，而過數秒後，會有火球噴出。

B.發生時期：閃燃僅發生於成長期；複燃則有可能發生於成長期或衰退期。

C.整體發生機率：閃燃發生機率大複燃發生機率。

D.發生原因：閃燃發生原因偏向是熱能積蓄成長；而複燃則是因為空氣供應條件的改變。

E.溫度變化：閃燃開口部流出煙流超過 500° C，室內溫度在離地面數十公分高之高度也超過 150° C；複燃則是在室內中央為 800° C，而地面上溫度也可達 500° C。

F.整體氣體濃度：閃燃發生後，由於燃燒加劇，增加氧氣損耗，所以氧氣減少至 1% 左右，而燃燒增加的產物二氧化碳，增加至 20% 以上；一氧化碳也在 10 ～15% 左右。

而複燃在開口部打開前，氧氣濃度大約在 2～3%、一氧化碳約為 15%、二氧化碳則為 20% 左右；而開口部打開後，大量新鮮空氣灌入火場，而氧氣濃度也會回升超過 10%，那一氧化碳和二氧化碳會隨之減少到 5% 以及 10%。而複燃發生後，由於火勢迅速增強，則氧氣濃度則會因為燃燒而開始下降，而一氧化碳與二氧化碳濃度則會回升。

G.燃燒與爆炸：閃燃偏向火勢快速成長的過渡現象，而複燃更偏向是帶有衝擊波的爆炸現象。