土木工程防灾减灾全国重点实验室2026年线上科普讲座

建筑火灾发展规律
与安全认知

报告人:朱劭骏 博士、助理教授

个人主页:www.zhushaojun.com

走廊中烟气蔓延的场景

报告提纲

真实建筑火灾事故现场 从事故进入

火为何失控?

从真实事故看火灾失控原因。

房间火灾发展过程示意 看烟气路径

烟怎样伤人?

火灾毒烟比明火更致命!

建筑内烟气蔓延示意 看行动顺序

人怎样判断?

先看烟、退路、分隔和指令,再决定撤离、等待或求助。

高层建筑疏散与救援策略示意 看设施边界

设施怎样争取时间?

探测、报警、排烟和分隔,争取的是反应时间。

从新闻到科学

真实事故

从事故说起

先看四起真实火灾。

建筑火灾会造成重大人员伤亡及经济损失。

上海静安高层火灾现场照片
上海静安 2010

胶州路公寓大楼火灾

时间
2010 年 11 月 15 日 14 时许
伤亡
58 人死亡,71 人受伤
损失
直接经济损失约 1.58 亿元
北京长峰医院火灾报告示意图
北京长峰医院 2023

医院住院部重大火灾

时间
2023 年 4 月 18 日 12 时 50 分左右
伤亡
29 人死亡,42 人受伤
损失
直接经济损失 3831.82 万元
Grenfell Tower 火灾照片
Grenfell Tower 2017

英国伦敦高层住宅火灾

时间
2017 年 6 月 14 日凌晨
伤亡
72 人死亡
后果
外墙、分隔和 Stay Put 策略被持续调查与反思
香港大埔宏福苑火灾现场照片
香港大埔 2025

宏福苑高层住宅火灾

时间
2025 年 11 月 26 日 14:51 起火,燃烧约 43 小时
伤亡
168 人死亡,79 人受伤
关注
维修外架、外墙材料、竖向蔓延和住户避险

事故共同提出的问题

地点不同,追问的问题很相近。

起火只是第一步,后面的发展还要看材料、空间、烟气路径、人员组织和建筑设施。

初始事件 施工火花、设备故障、室内起火
可燃物 外墙、装修、家具、管线空间
通风与路径 门窗、竖井、楼梯间、外立面
人员与救援 报警、转移、楼梯容量、现场指令
后续问题 长时间受热与结构安全评估
01

火为何失控?

02

烟怎样伤人?

03

人怎样判断?

04

消防设施作用?

重大火灾很少只有一个原因,常常是火源、可燃物、通风、烟气路径和人员组织叠在一起。

从案例到日常

建筑火灾类型及危险点

建筑火灾类型

建筑不一样,火灾特点也不一样。

对公众而言,应了解最常见的住宅、大空间公共建筑和高层建筑。

NIST 厨房轰燃实验照片
住宅

一般室内火灾

  • 空间小、可燃物集中,热量更容易在房间内积累。
  • 可能发生轰燃:上部烟气约 500-600°C,地面热通量约 20 kW/m²。
  • 轰燃后房间温度趋于整体很高,常可达到 800-1000°C 量级。
NIST 大空间局部火试验照片
公共建筑

大空间局部火灾

  • 商场、展厅、候车厅空间大,通常不会全空间同时进入轰燃。
  • 温度场不均匀:火焰羽流附近温度高,远处和高处差异明显。
  • 整体平均温度通常低于小房间轰燃,但烟层铺开后会影响疏散。
高层建筑中庭实景照片
高层或含中庭建筑

高层建筑火灾

  • 楼梯间、电梯井、管井和中庭会形成竖向通道。
  • 烟囱效应:有竖向通道时,对流导致氧气补充更迅速,火势发展更快。
  • 门、窗、风和排烟系统会改变烟气路径,危险可能出现在远离火源处。

住宅:房间和门;公共建筑:烟层和人群;高层建筑:竖向通道和分隔。

火灾危险点

不同建筑类型的危险点也不同。

“哪里能烧,烟往哪里走,人能不能及时知道并离开。”

住宅

厨房、插线板、软装和门

住宅火灾常从烹饪、充电设备、老化线路和软装开始。门能否挡住烟,往往很关键。

  • 油锅、电气、软装,是常见起点。
  • 门缝进烟,说明危险已经离开起火点。
公共建筑

人多、空间大、路径复杂

商场、医院、学校、展馆里,人群密度、路线复杂和组织方式都会影响风险。

  • 进入陌生场所,先留意最近出口。
  • 医院、养老机构更依赖分区转移。
高层建筑

竖向通道会放大烟气问题

高层建筑中,楼梯间、电梯井、管井和外立面都可能成为烟火通道。

  • 防火门常闭,才能保持分隔。
  • 高层疏散更需要听广播和消防指令。

日常风险常藏在可燃物、通道、门和竖井里;一旦路径被打通,小火和烟就可能进一步发展。

从风险到发展

室内火灾发展

室内火灾发展时间线示意
火势增长
烟气高度
能见度
可逃生时间
火三角

先有可燃物、氧气和热源。

这三个条件凑在一起,火才有机会开始。日常排查时,可以先找“哪里能烧、哪里进风、哪里有热源”。

引燃

局部材料先被点着。

油锅、插线板、床品、窗帘或家具表面先燃烧。此时火看起来可能不大,但烟已经开始产生。

增长

热释放速率开始上升。

HRR 可以理解为火灾释放能量的快慢。放热越快,房间温度和烟气危险上升得越快。

轰燃

局部火可能变成全室燃烧。

上部热烟气和辐射把沙发、窗帘、柜子一起烤热,房间内多处可燃物可能几乎同时燃烧。

衰退

燃料或氧气不足时,火势会下降。

衰退不等于安全。余火、复燃、高温烟气和受热构件仍然可能继续带来风险。

住宅火灾不能只看火苗高不高,更要看烟、热和全室燃烧风险怎样发展。

从增长到临界

轰燃

轰燃发展示意图

轰燃

轰燃不是“突然爆炸”,而是房间里很多东西几乎一起烧起来。

房间上部的高温烟气层像一个烤炉,不断加热沙发、窗帘、木柜这些可燃表面。常见资料会提到两个量级:上部热气体大约超过 600°C,地面附近热通量接近 20 kW/m²。热通量可以理解为人或物体每平方米受到的热烘烤强度。这些数字只是说明危险有多强,不是普通人在现场判断的刻度尺。

不是燃气爆炸 不是毫无前兆 不要靠近验证

轰燃不是随机爆炸,而是热烟气和辐射把房间内可燃物推向整体燃烧。

从火势到伤害

烟气危害

烟为什么危险

很多时候,烟比火先到人身边。

美国消防署面向公众的材料提醒:烟和有毒气体造成的死亡多于火焰本身。对普通人来说,先看烟气路径,往往比盯着火苗更有用。

先看烟气路径
起火房间 门缝 / 走廊 / 竖井 人员所在空间
01

看不清

熟悉的走廊会突然变陌生。出口标志、楼梯踏步看不清,人就容易犹豫、折返,甚至走错方向。

02

吸入有毒气体

燃烧会产生一氧化碳、氰化氢等有害气体。材料不同,烟的成分也不同,不能用“烟不大”来判断安全。

03

吸入高温烟气

热烟气会在上部聚集,也会随开口和竖井流动。低姿态有时能争取时间,但不能保证可以穿越浓烟。

04

判断变慢

恐慌、刺激性烟味、视线受阻和体力下降会叠加。门缝或楼梯间进烟,说明火苗已经不是唯一问题。

看不清路、闻到刺激性烟味、门缝或楼梯间进烟,都说明火苗已经不是唯一问题。

从烟气到认知

常见误区

常见误区 vs 正确认知

有些话很常见,但在火场里未必可靠。

下面五句话,很多人听过,也很容易误解。

误区 01

看到火小,就不危险。

正确认知:火小不代表烟少,也不代表材料和通风条件安全。

误区 02

有湿毛巾,就能穿过浓烟。

正确认知:湿毛巾不能过滤所有有毒气体,也解决不了高温和看不清的问题。

误区 03

打开门窗一定有利于排烟。

正确认知:开口也可能补氧,让火更旺,或把烟带到疏散通道。

误区 04

高层火灾一定要立刻往下跑。

正确认知:先看烟有没有进来、退路是否清楚,再听广播和消防指令。

误区 05

有消防设施,就不会出事。

正确认知:设施是在争取发现、反应、疏散和控制时间,不是把风险清零。

开门与通风

为什么关门可以改变烟气和通风条件?

门一开一关,会同时改变空气入口、烟气出口和走廊里的危险程度。

先判断,再动作

开门前,先判断门外有没有烟热。

先摸门把手附近和门面温度,再看门缝有没有烟。如果门外已有烟热,不要盲目开门;如果门外无烟热、退路清楚,可按广播或疏散指示撤离,并随手关门隔烟。

示意图,不代表所有建筑场景;现场以广播、预案和消防指令为准。
起火房间
门外走廊
新鲜空气进入
热烟外溢

开门、关门都要看条件;先判断门外烟热和退路,再按现场指令行动。

遇到火灾怎么办

行动顺序

避险与救援

遇到火灾,先判断,再行动。

先看烟、退路、分隔和指令;能安全撤离就撤离,撤不出去就隔烟求助。

第一步

先看四件事。

不急着套口诀。先把烟、退路、分隔和指令放在一起看,再判断自己还能不能安全移动。

01 烟是否进来

烟进入所在空间、走廊、楼梯间或门缝时,说明退路风险在上升。

02 退路是否清楚

退路清楚、烟不重、能快速到达安全出口时,通常更适合按指引撤离。

03 分隔是否可靠

火不在本空间、门和墙仍能挡住烟热,才有讨论等待救援的前提。

04 指令是否明确

建筑预案、应急广播和消防人员指令,应优先于个人判断。

01

提醒与报警

提醒身边人,尽快拨打 119,说清地点、起火位置、是否有人被困。

02

看烟和退路

看门外烟热、楼梯间、广播和指令,不只看火苗离自己远不远。

03

退路清楚就撤离

没有浓烟、路线清楚时,走安全出口,低姿态前进,随手关门隔烟。

04

退路受阻就求助

关门隔烟,封住门缝,到窗口、阳台或避难空间求助,并保持通信。

一个前提

只有火很小、退路清楚、没有浓烟时,才考虑用灭火器尝试初期处置;不满足就优先撤离、报警和隔烟。

先判断烟、退路、分隔和指令,再决定撤离、等待或分阶段行动;现场广播和消防指令优先。

救援策略

不同国家有不同的救援策略,供大家了解。

英、美、中的组织方式不同。但现场指令必然优先。

高层建筑救援策略示意
Stay Put

Stay Put 指非起火住户先留在本户内,等待指令或救援。

英国部分高层住宅曾长期采用这一策略。它成立的前提是住户之间分隔可靠,火和烟被限制在起火单元;本户起火、烟热进入或现场指令改变时,就不能照搬。

没有一种逃生策略适用于所有建筑,现场广播和消防指令优先。

从个人判断到建筑系统

设施争取时间

设施和初期处置

建筑里的设施,主要是在争取时间。

探测、报警、排烟、分隔和初期处置,各管一段时间:早发现、早提醒、少进烟、慢蔓延。

尽早发现

探测

感烟、感温、火焰探测器的目的,是在火势变大前发现异常。发现得越早,后面的选择越多。

尽快告知

报警

报警不只是“响一下”。更重要的是让人知道哪里危险、往哪里走、是否需要等待指令。

控制烟路

排烟

排烟不是把所有烟立刻排干净,而是尽量控制烟层高度,降低走廊和前室的烟气威胁。

挡住蔓延

分隔

防火门、防火墙、防火卷帘、防火封堵,都是为了把火和烟限制在较小范围内。

小火阶段

初期处置

灭火器、消火栓、关阀断电只适合在安全可控的初期。烟已经压下来、退路不清楚时,撤离和报警优先。

探测
报警
排烟
分隔
初期处置

探测、报警、排烟、分隔和初期处置,都是为人争取时间,不是保证绝对安全。

从人的安全判断到工程计算

工程延伸

工程延伸

人要安全离开,工程师还要判断结构还能撑多久。

火灾发展 温度与热通量 构件升温 承载力下降 安全评估

升温曲线

结构计算不能只说“火很大”。

红线是 ISO/GB 标准火,用作试验和计算参照;黄线和青线提示真实火灾、局部火或移动火不一定按标准火发展。

T = 20 + 345 lg (8t+1)

其中 T 为炉内平均气体温度(°C),t 为受火时间(min)。有了曲线,工程师才能把火灾过程放进结构计算。

ISO 834 / GB/T 9978 标准升温曲线 自然火曲线(概念示意) 局部火 / 移动火曲线(概念示意)
火灾热量进入结构构件示意

从火灾科学到结构抗火

人员撤离后,建筑还在继续受热。

结构面对的不是肉眼看到的火苗,而是气体温度、对流、辐射、受火面和防火保护共同造成的热输入。气体 900°C,不代表钢梁马上就是 900°C;构件升温有滞后,冷却后也可能有二次风险。

火灾发展 受热条件 构件温度 承载能力

土木工程防灾减灾全国重点实验室2026年线上科普讲座

感谢批评指正,欢迎交流!

建筑火灾发展规律与安全认知

报告人:朱劭骏 博士、助理教授 火灾会发展,烟气会流动;判断时先看烟、退路、分隔和指令。