火災學
作  者╱
盧守謙、陳承聖
出版社別╱
五南
出版日期╱
2021/10/01   (3版 1刷)
  
即日起五南舊官網僅提供書籍查詢,如欲購書,請至五南新官網 https://www.wunan.com.tw/
I  S  B  N ╱
978-626-317-040-7
書  號╱
5T35
頁  數╱
592
開  數╱
16K
定  價╱
700



1. 系統式引導比較徹底完整瞭解
本書分三大篇章,火災導論、火災特論與火災各論並重。第一篇著重於火災燃燒應有之理化科學知識,並分固體、液體與氣體進行引導歸納,使讀者有一系統式概念,利於吸收易解。第二篇涵蓋爆炸、建築物火災與煙控;第三篇則著重於進階,區分建築物與非建築物火災各論。
2. 範例應用與圖文解說輕鬆上手
學習者可以藉由各章節內文範例應用與圖文解說輕鬆入門,並於每章後附有三(四)特考、設備師(士)及警大二技、消佐班等相關歷屆考題彙集實作,相信使準備應考讀者,在將來考場上更能無往不利。
3. 大量納入國外最新重要知識
近十幾年來火災研究工作湧現出大量新理論,本書網羅NFPA, SFPE Handbook、Drysdale's Book等,納入其內涵與運算,也加入多元化型態如鐵皮屋、倉儲類、山林田野等本土化常發生火災種類。
4. 30年火場經驗消防本職博士
作者累積30年火場救災經驗,以消防本職博士背景,來進行深入正確解析,並以系統式精心彙編,也儘量插入工學應有之數值運算演練,以整合一門完整之優質學科。
※推薦文
推薦序

為培育出國家消防安全設備之設計、監造、裝置、檢修及防火防災實務型人才,本校特創立消防安全學士學位學程之獨立系所,建置了水系統、警報系統及氣體滅火系統專業教室等軟硬體設備,擁有全方位師資團隊,跨消防、工程科技、機械工程、電機、資訊等完整博士群組成,每年消防設日間部四技班、進修部四技班及進修學院二技班等,目前也刻正籌備規劃消防系(所),為未來消防人力注入所需的充分能量。
本校經營主軸為一核心之提升人的生命品質;三主軸之健康促進、環境保育、關懷服務;四志業之健康、管理、休閒、社會福利等完整理念目標。在消防學程發展上,重視實務學習與經驗獲得,促進學生能儘快瞭解就業方向;並整合相關科系資源,創造發展出綜合性消防專業課程模組,不僅能整合並加強教學資源,使課程更為專業及專精,還能順應新世紀社會高度分工發展,提升學生消防就業市場之競爭能力。在課程規劃上,含消防、土木建築、機械、化工、電機電子、資訊等基礎知識與專業技能,培育學生具備公共安全、災害防救、職業安全衛生管理等市場所需之專業領域知識;並使學生在校期間,取得救護技術員、防火管理人、保安監督人、CAD 2D、CAD 3D或 Pro/E等相關證照,及能考取消防設備士、消防四等特考、職業安全/衛生(甲級)或職業安全/衛生管理師(員)等公職及專業證照之取得。
本書作者盧守謙博士在消防機關服務期間累積豐富之現場救災經歷,也奉派至英國及美國消防學院進階深造,擁有消防設備師,也熟稔英日文能力,教學經驗及消防書籍著作相當豐富。本書再版完整結合理論面與實務面內涵,相信能使讀者在學習上有系統式貫通瞭解,本人身為作者任教大學之校長,也深感與有榮焉,非常樂意為本書推薦給所有之有志消防朋友們,並敬祝各位身心健康快樂!


郭代璜
大仁科技大學 校長

盧守謙
大仁科大消防學程火災鑑識中心主任
消防類全國考試命題委員
三等高考、消防設備師、外語領隊、四等榜首
中央警察大學入學消防榜首及第1名畢業
臺灣高等法院/臺中/士林/彰化地方法院-火災鑑定案主持人
公務人員簡任官等結訓
英國FSC/美國DWF/美國TCC 結訓認證
國際AOSFST期刊/ICSSMET研討會審稿委員
消防安全PCB廠/石化廠輔導委員
林火類農委會審查委員

陳承聖
大安聯合消防檢修專業機構董事長
傳家建設股份有限公司董事長
中央警察大學消防科學研究所碩士
消防設備師
工業安全技師
中華民國防災科技發展協會創會理事長
中華民國義消總會中部聯絡人
美國消防工程師協會台灣分會理事
曾任台灣警察專科學校兼任講師

得獎:
行政院頒
第17屆公共工程金質獎 佳作
內政部消防署頒
97年度全國優良消防安全設備檢修專業機構
中華民國消防設備師公會全國聯合會頒
第一屆優秀消防設備師

推薦序
自序

第一篇 火災導論

第1章 火災科學
第1節 氧化起火與燃燒
第2節 吸熱與潛熱
第3節 活化能與化學反應
第4節 理想氣體定律
第5節 熱傳與熱慣性
第6節 火災特性
第7節 火災分類與原因
第8節 火災與氣象
第9節 歷屆考題精解

第2章 燃燒科學
第1節 燃燒熱與熱釋放率
第2節 燃燒原理
第3節 燃燒所需空氣量
第4節 燃燒界限
第5節 燃燒機制與形式
第6節 物質燃燒危險性
第7節 燃燒速率
第8節 歷屆考題精解

第3章 防火與滅火科學
第1節 發火源
第2節 防火塗料
第3節 火四面體
第4節 火三角應用
第5節 滅火原理
第6節 惰化防爆機制
第7節 歷屆考題精解

第4章 固體類火災
第1節 固體理化性
第2節 固體燃燒形態
第3節 固體燃燒速度影響因素
第4節 木材類燃燒
第5節 纖維紡織類燃燒
第6節 塑膠橡膠類燃燒
第7節 金屬類燃燒
第8節 歷屆考題精解

第5章 液體類火災
第1節 液體燃燒屬性
第2節 液體燃燒形態
第3節 液體燃燒速度影響因素
第4節 液體起火能量
第5節 引火性與高閃火點
第6節 液體火災計算
第7節 液體防火防爆方法
第8節 歷屆考題精解

第6章 氣體類火災
第1節 氣體理化性
第2節 氣體危險性
第3節 氣體燃燒形態
第4節 氣體燃燒速度影響因素
第5節 氣體爆炸特性
第6節 歷屆考題精解

第7章 各類滅火劑
第1節 固體滅火劑
第2節 液體滅火劑
第3節 氣體滅火劑
第4節 金屬滅火劑
第5節 滅火劑考量成效因素
第6節 歷屆考題精解

第二篇 火災特論

第8章 爆炸科學
第1節 爆炸類型
第2節 爆炸影響
第3節 固體類爆炸
第4節 液體類爆炸
第5節 氣體類爆炸
第6節 容器儲槽爆炸徵兆
第7節 低階爆燃與爆轟
第8節 歷屆考題精解

第9章 建築物火災發展
第1節 初期
第2節 成長期
第3節 燃料與通風控制火災
第4節 閃燃與爆燃現象
第5節 最盛期與衰退期
第6節 火災生命週期與對策
第7節 歷屆考題精解

第10章 火災煙與煙控
第1節 火災煙
第2節 建築物煙層流動
第3節 建築物防煙煙控
第4節 建築物排煙煙控
第5節 歷屆考題精解

第三篇 火災各論

第11章 電氣類火災
第1節 電氣系統
第2節 電氣火災原因
第3節 靜電
第4節 閃電
第5節 歷屆考題精解

第12章 化學類火災
第1節 自燃發火
第2節 危險物品
第3節 化學槽車火災
第4節 沸溢與濺溢現象
第5節 歷屆考題精解

第13章 建築物火災
第1節 耐火構造建築
第2節 超高層建築
第3節 地下建築
第4節 鐵皮屋建築
第5節 倉儲類建築
第6節 歷屆考題精解

第14章 非建築物火災
第1節 地鐵捷運火災
第2節 隧道火災
第3節 船舶火災
第4節 飛機火災
第5節 森林火燒
第6節 歷屆考題精解

參考文獻

圖解水系統消防
安全設備
消防法規(設備
師士專用)
防火防爆
圖解警報系統消
防安全設備
圖解消防安全設
備設置標準
圖解火災學




雖然火是人類最早利用的工具之一,但只是在過去50年內才得到相關數學式。為了使讀者了解火災動力學理化複雜行為,本書在第1章及第2章能提供相關基本科學,使讀者具有某種程度知識了解,以便探討後續燃燒動力、區劃空間及非區劃空間之火災發展。
第1節 氧化起火與燃燒(Oxidation, Fire and Combustion)
大多數人認為火和燃燒是可以互換使用的兩個名詞,但與火相關工作人員應理解其差異性。燃燒(Combustion)是一種燃料快速氧化(化學反應)自我維持,並產生熱和光的過程(物理現象),其可能沒有產生火焰,如燃燒在局部或近燃料表面,僅與氧氣接觸產生沒有火焰之燃燒,如燒炭現象;而火(Fire)則是一種燃料反應生成二氧化碳、水蒸汽等很熱的混合物,進行快速氧化反應,也就是燃燒的結果。火是一種劇烈化學反應,而不是物質!火災實際上是一個較大規模燃燒(Combustion)過程中之副產物(Byproduct)。
一、氧化反應
生活中常見由碳和氫構成的物質被氧化,而大多可燃性固體、液體和氣體有機物,就是以碳和氫為主成分。最常見氧化劑是空氣中的氧,空氣組成1/5氧和4/5氮。氧化性物質如硝酸鈉(NaNO3)和氯酸鉀(KClO3)是一種易於釋出氧的化合物,此種化合物中含有氧,反應時無需外界氧,而能遇熱自行氧化燃燒。
氧化(Oxidation)是一種發熱反應,由於氧化速度不同,或成為燃燒反應,或成為一般氧化反應,如蘋果削好了,過一些時間表面泛黃、報紙時間久了形成泛黃,其氧化速度慢,發熱量小,且很快散失掉,當然也沒有明顯熱及光之物理現象。人類呼吸作用就是氧化葡萄醣,使得葡萄醣中的氫被氧取代,所產生能量發熱至37℃。即氧化是有機化合物與氧分子發生的自由基鏈反應,金屬特別容易自動氧化,如鐵生鏽、鋁陽級氧化(Anodization)產生蝕洞或銀表面喪失光澤。為防生鏽,以油擦拭金屬或擦油漆,使金屬表面隔離空氣中的氧,致其不能氧化反應;又如油性乳液抹在臉部肌膚上產生抗氧化效果,以保青春。
生活中許多有機物易於自動氧化,橡膠與塑膠的老化變質,常是緩慢氧化過程的結果,如橡皮筋於一段長時間慢慢氧化(發熱)變黏。假使自動氧化所產生熱量如不散失,就會自行升溫(Self-Heating)致自燃起火。多孔性固體物質如煤更是如此,因空氣能滲入到內部自動氧化,卻因物質多孔的空氣隔熱屬性(空氣為不良熱導體),而能有效蓄熱,常造成煤炭自燃現象。
二、起火
起火(Fire)是溫度與時間的一個函數,其是能自行持續的一種燃燒過程;若沒有外界引燃起火係為自燃現象。物質的起火溫度是指某一可燃物質達到起火的最低溫度。通常物質引燃溫度顯著低於其自燃溫度。
起火是一個複雜物理化學過程,如固體可燃物可分四階段過程,敘述如下。
因此,可燃物質起火現象,不僅包含複雜化學過程,也含熱物理過程如熱傳導、對流及質傳過程,以及這些過程之相互作用等。一般而言,燃料和氧分子產生化學反應之前,須先激發成活性狀態。
三、燃燒
燃燒(Combustion)是一種可燃物受熱分解或氧化、還原,解離為游離基,游離基具有比普通分子動能更多活化能,易與其他分子進行反應而生成新游離基,或者自行結合成穩定分子。此種化學過程中也伴隨物理之效應。熱量是在化學過程中所釋放出的物理能量。光是一種存儲在煙灰粒子能量之物理結果。燃燒與一般氧化作比較,差異如表1-2所示。
許多自發性反應之速率緩慢,分子化學鍵須被打斷,而打斷化學鍵需要額外輸入能量來啟動,才能自行持續的連鎖反應,這種啟動化學反應的能量為活化能。而燃燒涉及固相、液相或氣相燃料,發熱、自行持續之連鎖反應。固態和液態燃料在燃燒前須氣化;有些固體燃燒可直接是無焰燃燒或悶燒,如香菸、家具蓆塾或木屑等具多孔性,空氣能滲入至內部空間,以固態方式產生無焰燃燒,其主要熱源係來自焦碳之氧化作用。另一方面,氣相燃燒通常伴有可見的火焰,若燃燒過程被封閉在某一範圍內,因氣體分子不停地碰撞壁面而產生壓力,致壓力會迅速上升,形成壓力波現象,則為爆炸。
而燃燒、火災與化學性爆炸在實質上是相同的,主要區別在於物質燃燒速度,後者是極短時間完成之瞬間燃燒,而爆炸是帶有壓力波現象。而顆粒大小直接顯著影響物質燃燒速度,如煤塊燃燒通常是緩慢甚至是悶燒,但磨成煤粉時則產生極快速之粉塵爆炸。
四、爆炸(Explosion)
化學性爆炸是爆炸前,燃料和氧化劑已混合。因燃料和氧化劑不需進行混合時間,故燃燒反應能不延遲而迅速地進行。若預混合的氣體被限制在一定範圍,燃燒使其膨脹,可導致迅速升壓爆炸。火災情況與此相反,燃料和氧化劑混合受燃燒過程本身所控制,火災燃燒速率低得多,不會發生以壓力迅速增加為特徵。