五南官網-火災學

理工-環境與土木-災害與防災
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)
ＩＳＢＮ：978-626-317-040-7
E I S B N：9786263170360
書　　號：5T35
頁　　數：592
開　　數：16K
定　　價：700元
優惠價格：630元

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。

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

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

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。

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