圖解火災學
作  者╱
盧守謙、陳承聖
出版社別╱
五南
書  系╱
圖解系列
出版日期╱
2021/09/01   (2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 ╱
978-626-317-039-1
書  號╱
5T48
頁  數╱
392
開  數╱
20K
定  價╱
550 (特價 435)



1. EasyPass,重點整理
濃縮重點內容,計算更易懂。
2. 圖文解說,易以吸收
條文圖表式闡述,對照易了解。
3 表格對比,易於掌握
名詞表格整理,異同易掌握。
4. 本職博士,實務理論
30年火場經驗,實務理論佳。
※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
大仁科學消防安全學程火災鑑識中心主任
吳鳳科技大學消防研究所助理教授
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
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1章 緒 論
1-1 氧化與起火 
1-2 吸熱與潛熱 
1-3 熱傳導(一) 
1-4 熱傳導(二) 
1-5 熱對流 
1-6 熱輻射(一) 
1-7 熱輻射(二) 
1-8 火焰接觸與熱慣性 
1-9 火災特性(一) 
1-10 火災特性(二) 
1-11 火災分類
1-12 火災與氣象 
第2章 燃燒原理
2-1 活化能與化學反應 
2-2 理想氣體定律 
2-3 燃燒與爆炸 
2-4 燃燒熱與熱釋放率 
2-5 燃燒所需空氣量 
2-6 燃燒界限(一) 
2-7 燃燒界限(二) 
2-8 燃燒原則 
2-9 燃燒機制 
2-10 燃燒速率 
2-11 燃燒危險性 
2-12 五大燃燒 
第3章 滅火原理
3-1 發火源(一) 
3-2 發火源(二) 
3-3 火四面體(一) 
3-4 火四面體(二) 
3-5 火四面體(三) 
3-6 火三角應用 
3-7 滅火原理(一) 
3-8 滅火原理(二) 
第4章 固體火災學理
4-1 固體理化性 
4-2 固體燃燒形態 
4-3 固體燃燒速度影響因素 
4-4 木材類燃燒(一) 
4-5 木材類燃燒(二) 
4-6 金屬類燃燒(一) 
4-7 金屬類燃燒(二) 
第5章 液體火災學理
5-1 液體燃燒屬性 
5-2 閃火點、著火點與發火點 
5-3 液體燃燒形態與速度 
5-4 液體起火能量 
5-5 引火性與高閃火點 
5-6 液體防火防爆方法 
第6章 氣體火災學理
6-1 氣體理化性 
6-2 氣體危險度及火焰型態 
6-3 氣體燃燒速度影響因素 
6-4 氣體爆炸特性 
第7章 滅火劑適用
7-1 固體滅火劑 
7-2 水滅火劑 
7-3 細水霧 
7-4 泡沫 
7-5 CO2氣體滅火劑 
7-6 海龍替代品 
7-7 金屬滅火劑 
第8章 爆炸工學
8-1 爆炸類型 
8-2 爆炸效應 
8-3 粉塵類爆炸及防制 
8-4 粉塵爆炸影響因素 
8-5 BLEVE現象 
8-6 蒸氣雲爆炸與油池火災 
8-7 蒸氣爆炸 
8-8 氣體類爆炸 
8-9 容器槽體爆炸徵兆 
8-10 低階爆燃與爆轟 
第9章 區劃空間火災發展
9-1 火災初期(一) 
9-2 火災初期(二) 
9-3 成長期(一) 
9-4 成長期(二) 
9-5 燃料與通風控制火災 
9-6 閃燃現象 
9-7 閃燃影響因素 
9-8 閃燃與爆燃防範對策 
9-9 閃燃與爆燃差異 
9-10 閃燃與爆燃發生徵兆 
9-11 最盛期與衰退期 
9-12 建築物防火安全設計 
9-13 火災各時期防火對策 
第10章 區劃空間火災煙流
10-1 火災煙能見度 
10-2 火災煙消光係數 
10-3 火災生成物毒性 
10-4 區劃空間煙層流動(一) 
10-5 區劃空間煙層流動(二) 
10-6 區劃空間煙層流動(三) 
10-7 區劃空間防煙方式(一) 
10-8 區劃空間防煙方式(二) 
10-9 區劃空間防煙方式(三) 
10-10 防煙對策及等效流動面積 
10-11 區劃空間排煙煙控 
第11章 建築火災概論
11-1 耐火構造建築 
11-2 超高層建築 
11-3 地下建築 
11-4 鐵皮屋建築 
第12章 電氣火災概論
12-1 電氣系統及火災防範 
12-2 電氣火災原因 
12-3 電阻發熱火災 
12-4 電弧火災 
12-5 靜電原因與條件 
12-6 靜電放電類型 
12-7 靜電防制管理(一) 
12-8 靜電防制管理(二) 
12-9 閃電 
第13章 化學火災概論
13-1 自燃發火 
13-2 影響自燃發火因素 
13-3 自燃發火性分類 
13-4 準自燃發火性物質 
13-5 公共危險物品 
13-6 危險物品混合危險 
13-7 危險物品應變作業程序 
13-8 油槽類火災 
13-9 沸溢、濺溢與冒泡溢因素與徵兆 
13-10 沸溢與濺溢條件與油質 
參考文獻 
火災學術語 
火災學公式總整理 
火災學重點總整理 

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
火災學
圖解警報系統消
防安全設備
圖解消防安全設
備設置標準




1-1 氧化與起火
氧化反應
由碳和氫構成的物質才能被氧化,而大多可燃性固體有機物、液體和氣體,就是以碳和氫為主成分。最常見氧化劑是空氣中的氧,空氣約由1/5氧和4/5氮組成。氧化性物質如硝酸鈉(NaNO3)和氯酸鉀(KClO3)是一種易於釋出氧,此種分子中含有氧,反應時無需外界氧,遇熱能自行氧化燃燒。
氧化(Auto-Oxidation)是一種發熱反應,由於氧化速度不同,如蘋果削好一些時間表面泛黃,或報紙久置數年形成泛黃,此種氧化速度慢,發熱量小,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,氧化發熱至37℃。基本上,氧化是一種有機化合物與氧分子發生的自由基鏈反應,於金屬物質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氧,致其不能氧化反應;又如油性乳液枺在臉部肌膚上產生抗氧化效果,以保青春,其理在此。
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)變粘。假使船艙中貨物自動氧化所產生熱量,如不散失就會自行升溫(Self-Heating),甚致自燃。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,致常形成煤炭自燃現象。
起火
起火(Ignition)是溫度與時間的一個函數,能自行持續的一種燃燒過程;若沒有外界引燃源而本身起火係為自燃現象。物質的起火溫度是指某一可燃物質達到起火的最低溫度,通常物質遭到熱源引燃溫度顯著低於其自燃溫度。
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,需先在一定溫度以上激發成活性狀態。
1-2 吸熱與潛熱
吸熱和放熱化學反應
物質固體受熱熔化(物理變化)為液體(化學變化),液體再受熱蒸發(物理)為氣體(化學);或固體直接受熱分解昇華(物理)為氣體(化學),上述化學過程皆為吸熱反應(Endothermic);反之過程,則為放熱化學反應。
以乙炔而言,是一種吸熱化合物,在組成乙炔時需吸收大量熱,一旦乙炔分解時,就放出其在生成時所吸收熱:
C2H2 → 2C + H2 + 226.4
乙炔在化學上分解時有固態碳及氫氣,如果是密閉容器內,分解產生放熱反應使溫度升高,壓力增大致形成爆炸之危險。因此,乙炔在物理上常溶於丙酮或酒精等液體儲存,這類似二氧化碳溶於水中,形成碳酸氣泡水一樣。當打開鋼瓶閥門,壓力下降,蒸發(液體至氣體)潛熱吸收大量熱。工業上,乙炔配合氧氣,使其更完全燃燒,形成氧乙炔火焰,能高達攝氏3200度,以進行快速切割金屬作業。
潛熱
物質從固態轉成液態,或液態轉成氣態,所吸收的熱量稱為潛熱(Latent Heat);潛熱可分為熔化熱及氣化熱。與之相反,從氣態至液態或從液態至固態轉變過程中,則會放出熱量。潛熱是物質在液相與氣相之間轉變(蒸發潛熱)或固相與液相之間轉變(溶解潛熱)時吸收的熱量,以單位質量內焦耳數計量。水在沸點(100℃)下的氣化潛熱為2260 J/g(539 cal/g),使水是所有物質中具有最高蒸發潛熱,這正是水能快速冷卻,作為有效滅火劑之主因;使水在火焰中高溫氣化時吸走燃燒中大量熱量。以現今一般消防車是裝水,假如未來有比水更經濟有效物質,屆時消防車就有可能不裝水,改裝如此物質。
1-3 熱傳導(一)
熱傳遞
火災是一種熱量傳遞之結果,對熱量或能量轉移之熱傳理解,是瞭解火行為和火災過程之關鍵。從火三角的概念可知熱能是燃燒必要條件之一,燃燒一旦開始,重要的是了解火如何藉熱能傳遞而持續進行。熱傳之基本條件是存在溫度差異,根據熱力學第二定律,熱傳之方向必往溫度較低移動,溫度差就是構成熱傳之推動力。
在區劃空間如船艙能夠透過熱傳4種方式中的一個或多個進行傳輸:即傳導、對流、輻射和火焰直接接觸(Impingement)。事實上,熱傳對一物質而言,是一種熱損失。於固體的傳熱方式主要是傳導;熱從高溫的物體傳到低溫的物體,即固體溫度梯度內部傳遞的過程。基本上,在固體或靜止流體(液體或氣體)中,熱傳導是由於物體內分子、原子、電子之無規則運動所造成,其是一分子向另一分子傳遞振動能的結果。各種材料熱傳導性能不同,傳導性能佳如金屬,其電子自由移動,熱傳速度快,能做熱交換器材料;傳導性能不良如石棉,能做熱絕緣材料。以物質三態熱傳導性,為固體 > 液體 > 氣體。依傅立葉定律(Fourier's Law)指出,在熱傳導中,單位時間內通過一定截面積的熱量,正比於溫度變化率和截面面積,而熱量傳遞的方向則與溫度升高的方向相反。
傳導問題
以下思考一下!把1張A4紙完全貼在牆壁上,以打火機進行引燃A4紙,卻無法使其點燃,為什麼?又引燃1張拿在手上A4紙時,從邊緣或中央位置何者較易點燃?為什麼?如果你可正確回答此問題,表示你已具某種專業知識。貼在牆壁紙張受打火機之熱量,接收到熱量一直被牆壁大面積熱傳導擴展出去,無法使熱量累積至紙張能點燃或是自行延燒程度。又紙張從中央位置起燃,其熱量透過四面八方擴散出去,但以邊緣位置熱傳面積有限(空氣為熱不良傳導體),而易以點燃。
熱傳導與火災
在建築物火災中熱傳導之熱量相當有限,主要是以火災之起火期階段為主,電線設備、煙蒂、線香、火星等熱源,接觸可燃物進行熱傳導,導致起火。在台灣建築物係屬鋼筋混凝土結構,且牆壁厚度相對厚,依傅立葉定律(Fourier's Law),固體物質厚度與熱傳量成反比難以熱傳導;但在船舶結構如同鐵皮屋火災一樣,金屬牆壁薄,比熱容小,易以熱傳,這也導致鐵皮屋或船舶火災鋼製邊界層扮演熱傳重要因素,尤其是上面屋頂(艙頂)面會有溫度最大傳導熱量。
又依傅立葉定律(Fourier's Law),熱量傳導與距離成反比,所以火災蔓延常以相鄰空間,火勢擴大規模是有限的。
以防火塗料而言,使用熱傳導係數(k)低之無機材質,噴灑在鋼結構之厚度愈厚,保護效果愈佳,即增加上述公式之L(厚度)使Q(熱量)減小;有些防火塗料利用在高溫下生成一層比原塗層厚十倍難燃炭層,且其熱傳導係數(k)低,也是同樣增加L,減小k,以隔絕火焰對底材加熱,達到防火之目的。