最常见的极端火灾现象：轰燃
我们在之前的文章讨论过，不同通风情况下的火灾特性。我们知道，只要有充足的可燃物、氧气，单元房火灾就会逐步发展为整个单元房烧毁。近年来有，数十名消防员因为火场的轰燃导致牺牲，并且现场发生的情况都极其类似。
消防员到达一个火场时，火灾一般都处在发展阶段，接着进入建筑内部，进行人员搜索和救援，或者是出枪灭火。在这个过程中，很少会有人注意到，火灾在不断发展变化，火场风险不断提高。这种情况下出现轰燃，消防员经常察觉不到，最终导致消防员严重受伤，或者是牺牲。
轰燃是指火灾从发展阶段过渡到全面燃烧阶段时，突然剧烈的持续燃烧。
一
不同种类的轰燃
一般轰燃
轰燃是可燃物和氧气充足下，火灾发展阶段常见的一部分（如图1.1所示）。它标志着火灾从发展阶段向全面燃烧阶段的过渡。在火灾发展阶段中，天花板下会形成一个热烟层。这个热烟层会向与其接触的物体传递热量，如：橱柜、可燃的壁衬等，我们称之为热对流。
除此之外，烟也会将热量向下传递到烟气层下方的物体上，如椅子，桌子等，我们称之为热辐射。这两个热传递过程，会导致房间内所有物体升温。在一个特定的时间点，温度将达到热解临界值，此时，物体开始受热分解。
轰燃前会出现滚燃，滚燃是火焰在整个烟气层中跳跃燃烧的现象。这一现象将导致烟层温度大幅升高，高温烟气反过来又会增加下方可燃物的热辐射。如果之前，有些物体还没开始受热分解，现在它就会开始了。紧接着，新形成的热解产物着火，整个房间就被火焰吞噬。
轰燃阶段，房间内部温度将急剧上升。仅仅几秒钟内，温度就会上升到600℃，在房间内，几乎没有生存的机会。置身其中的消防员，逃生的时间只有几秒钟。即使能顺利逃离，他们也经常会被严重烧伤。所以，轰燃发生前，要及时撤出房间。
2
通风诱发型轰燃
通风诱发型轰燃，仅在火场通风条件不良，且房间内积聚了足够热量的情况下发生。这意味着，在火灾发展的早期阶段，由于氧气不足，抑制了火灾的发展。如果火场通风情况没有变化，火灾将自行熄灭。
图1.2中的黄线描述的就是这种现象。初始极端，黄线上升缓慢，接着开始下降。通风受限时，房间内的热量聚集受多重因素影响。一旦续集足够热量，房间内的许多物体将继续热解，并成为新的可燃物。在现代建筑中，因为隔热效果良好，这一情况更为常见。
这对消防队员来说是一个巨大的风险，只要打开门，就相当于开辟了一个通风口。进入房间就是给火场通风，因此，消防员进门的时候，火场的通风情况就发生了变化，这种通风将导致火势变大。
如图1.2中向上倾斜的黄线所示。房间内的温度会上升，房间内的烟气被点燃，几秒钟内，火灾就会达到全面燃烧阶段。这一现象产生的后果和普通轰燃产生的后果相似。
通风量增加了多少，决定了通风诱发型轰燃发生的速度。当门被打开时，空气会进入房间，假如门口放置了一台正压送风机，这种情况下，通风诱发型轰燃会来的更快。
还可用其他术语来描述这种现象，如「延迟轰燃」和「thermal runaway」。国际上，首选术语「通风诱发型轰燃」。
3
两种轰燃的对比
接下来，我们对两种轰燃进行对比，并分析其异同点。
两种轰燃最大的不同点在于，他们发生的源头不同。一般轰燃出现在通风良好的火灾现场，而通风诱发型轰燃则出现在通风控制型火场。图1.3显示了不同火灾场景，可燃物百分比和温度的关系。
图的左边显示的是火灾初期阶段，氧气充足，燃料控制型火场，由于受可燃物限制。参与燃烧的可燃物，决定了火灾能否发展到轰燃阶段。可燃物燃烧后的热释放速率，以及火焰传播情况，决定了火灾的发展进程。
如果热释放速率很快，并且火焰条件良好，轰燃将会出现。一些人还会用其他术语来描述这一情况：热量诱发型轰燃或者热辐射诱发型轰燃。
图的右边显示的是通风受限型火场。在这样一个场景中，火灾已经燃烧一段时间，可燃物是充足的，但是缺乏氧气。如果没有进行通风的话，火灾会逐渐熄灭，万一有通风，火灾会再次加速发展，正如普通轰燃一样，热量又会聚集起来，一直达到轰燃的点。 最后，和之前的普通轰燃一样。
但是，由于它的起因是因为通风状况发生变化，因此，这种现象称之为通风诱发型轰燃。
总之，普通轰燃出现在燃料控制型火场，而通风诱发型轰燃出现在通风受限型火场。
二
安全策略
在过去，消防员一直没有意识到火灾发展进程的重要性。因此，轰然发生的时候，很少有消防员能够幸存下来。为了未来消防员灭火救援过程中的安全，我们通过对一些国家轰燃事故的调查，得出了以下结论：
轰燃发生时，房间内的消防员所处位置，如果距离房间出口超过1.5m时，几乎没有逃生机会。这意味着，在轰燃环境中，仅有跨越1.5m距离的逃生时间。当然，离房间出口超过1.5m外的地方已变成人间地狱，其温度接近或超过600℃，几乎什么也看不见。
我们可以看到，可采取的安全措施非常有限。
不要在那儿
最重要的策略是：“不要在那儿”。指挥员应该具备通过火灾动力学知识及各种可见的迹象，推断轰燃是否会发生，并具备可以立即组织消防员从建筑物内逃生的能力。
显然，目前在这方面的培训是严重缺乏的，很多人并没有识别风险的能力。
（1）轰燃的特征
对消防员来说，判读火场非常重要，要有能力评估轰燃是否会发生。 Shan Raffel设计了B-SAHF模型，Ed Hatin在其基础上做了一些改进，大家可以参考公众号关于这个模型的介绍。
火场中，有很多迹象可以看出轰燃是否马上发生，消防员需要马上撤离：
a.烟气层在迅速下降或者已经接近地板了；
b.烟气层的烟层厚，颜色深或者烟气层的颜色从浅灰色变成了深黑色；
c.烟气层汹涌流动，而且流动越来越汹涌；
d.烟气层变得越来越热，并且难以忍受；
e.之前在火灾中未出现热解物质，突然开始进行热解。
2
预防轰燃
轰燃发生的原因众所周知，普通轰燃和通风诱发型轰燃都会在烟气层积聚热量。普通轰燃的热量积聚是由火场不断增加的燃料燃烧引起的，而通风诱发型轰燃的热量则是来源于火场通风，导致氧气供给增加产生的。
（1）冷却烟气层
在火灾发展阶段，最有效的战术就是冷却和惰化烟气层。为了实现这些目标，可以使用喷雾水枪直接射向烟气层，喷雾角度可设置在大约60°，开花脉冲射流应尽可能短。
这样操作可以使大量的水滴进入到烟气层，从烟气中吸收能量，当无数的射流被喷射到烟气层，就可以把烟气的温度降至足够低，使轰燃不可能发生。
另一个好处是可以实现水蒸汽与烟气的混合，水蒸汽是不燃气体。最终，滚燃会被烟气中的水蒸汽所阻碍。同时，水蒸汽将烟气层的烟气惰化为不易燃气体。
（2）通风控制
在可能发生通风诱发型轰燃的情况下，采用防止通风措施也不失为一种方案，通风受限的火灾最终会因缺氧而窒息。
事实上，有时候可能也无法采用防止通风战术，比如，房间里的窗户会因为内外温差而破裂。这时，最简单的做法也可以在窗户前挂一块挡风的阻燃帆布。
三
案例：Stardust迪吧火灾
1981年1月14日，爱尔兰首都柏林市Stardust夜总会发生火灾。火灾发生时，舞厅现场有841人。火灾发生在大房间局部一处封闭的地方，火灾很快就发展成了轰燃。由于大火波及了整个夜总会，导致那天晚上有48人丧生，214人受伤。
轰燃是造成重大人员伤亡的罪魁祸首，除此之外，在防火方面做得也很不到位。房间里的墙壁装修材料和长凳非常易燃，现场也没有灭火器，几个紧急出口被锁上了。
1
建筑基本情况
夜总会设在由几栋建筑组成的综合体建筑内，内部有一个中央舞池，舞池周围有几个休息厅，这些休息厅里摆放着带有软垫的长凳，如图3.1所示。
最先起火的休息厅在图中用圈标识，据测量，这个休息厅大约有17m宽，10m深。长凳沿斜坡安装，长凳的软垫内部填充了50mm厚的聚氨酯泡沫，外部由PVC包装。
图3.2显示的是将休息厅和中心区域进行隔离的帘布，帘布可以使舞厅的大小根据当前人员数量而改变。此次火灾中的帘布由可燃材料缝制，主要材质为涤纶，衬里是PVC。
后墙和侧墙上覆盖着由聚酯瓷砖制成的易燃材料，休息厅的天花板是隔热的，由于天花板的隔热性，导致热量直接向中心的舞池区域传导。
2
火灾现场情况
火灾发生在休息厅的后面，现场没有人对初起的小火引起重视。夜总会的员工决定自己灭火，在灭火失败之后，才向消防队报警。参加聚会的人刚开始时，甚至选择留下来看灭火，建筑内人员疏散时间开始的太迟。
某一时刻，一名员工拉开了隔离休息厅和舞池中央的帘布，烟气的流动本来被限制在一个点上，帘布被拉开后，休息厅火势发展迅速，形成了轰燃。
休息厅的轰燃，导致热烟气流入舞池中央。很快，所有人变的惊慌失措。
3
轰燃
由于火灾造成死亡人数多，爱尔兰对此次火灾进行了全面调查。建筑研究机构（BRE）进行了全尺寸模型实验。重新搭建了最初发生火灾的休息厅，放置的长椅和桌子与夜总会放置的完全相同。现场安装了必要的设备，开始点火。
整个实验过程都有录像，在网络上可以找到简化版的影片。影片很好地再现了休息厅内部的火灾发展情况，特别是轰燃阶段清晰可见。
橙色救援为大家下载了该影片，为了能够掌握到轰燃发生的关键特征，我们有必要反复多次观看影片，影片还展现了轰燃是仅仅持续几秒的现象。
在影片播放到5秒钟时，五排长椅中有四排仍然清晰可见，第五排长椅在燃烧。火被限制在一定的表面区域，深灰色烟层开始形成。大约9秒的地方，我们看到第三排长椅开始热解。8秒后，第二排长椅开始热解，两秒钟后第一排开始热解。到第24秒时，最前面的桌子上烟灰缸着火了。
很明显，隔间内已经发生了轰燃。在前19秒时间里，火焰从休息厅的后墙一直向休息厅的开口处蔓延，烟的颜色已经从深灰色变成了深黑色。从第29秒开始，影片显示了热烟层是如何从休息厅流出，又是如何引燃其他可燃物的。
在真实的火灾中，大量的热烟气以惊人的速度直接流到了舞池中央，从而导致大量人员伤亡。