화재의 진행단계별 특성

화재의 4요소가 서로 결합할 때에 발화가 일어난다. 처음 화재가 난 물질에서 더 크게 화재가 진행되기 위해서는 처음 화재가 난 물질에서 다른 가연물로 열이 전달되어야 한다. 화재의 초기단계에서 열은 상승하고 뜨거운 가스덩어리를 혈성한다. 만일 화재가 개방된 공간(건물 밖이나, 대규모의 건물내)에서 발생하면 그 화염은 자유로이 상승하고, 공기는 이 속으로 흡수된다. 이때 공기는 비교적 차갑기 때문에 화염 위의 가스층을 냉각시키는 작용을 한다. 개방 공간 내에서의 화재의 확산은 근본적으로 열에너지가 뜨거운 가스로부터 근처의 가연물로 전달되는데 기인한다. 개방된 지역에서의 연소 확대를 바람이나 지형의 기울기에 따라 증가될 수 있는데 이는 노출된 가연물들이 미이 뜨거운 가스에 의해 가열될 수 있도록 하기 때문이다. 구획실에서의 화재진행은 개방공간에서의 화재진행보다 훨씬 복잡하다. 구획실은 건물 내의 폐쇄된 방이나 공간으로 정의한다. 구획실 화재의 성장과 진행은 일반적으로 가연물과 산소의 이용가능성에 의해 통제된다. 연소에 이용할 수 있는 가연물의 양이 한정되어 있으면, 이러한 화재를 ' 통제된 가연물' 이라 한다. 연소에 이용할 수 있는 산소의 양이 한정되어 있으면, 이러한 상태를 '통제된 배연'이라 한다.

 구획실 화재를 화재가 진행될 때에 발생하는 현상 및 단계로 구분하면 발화기-성장기-플래시오버-최성기-쇠퇴기 이다.

*발화기는 화재의 4요소들이 서로 결합하여 연소가 시작 될 떄의 시기를 말한다. 발화의 물리적 현상은 스파크나 불꽃에 의해 유도되거나 자연발화처럼 어떤 물질이 자체의 열에 의해 발화점에 도달하여 비유도 된다. 발화시점에서 화재는 규모가 작고 일반적으로 처름 발화된 가연물에 한정된다. 개방된 지역이거나 구획실이거나 간에 모든 화재는 발화의 한 형태로서 발생한다.

*성장기는 발화가 일어난 직후 연소하는 가연물 위로 화염이 형성되기 시작한다. 화염이 커짐에 따라 주위 공간으로부터 화염이 상승하는 공간으로 공기를 끌어들이기 시작한다. 최초 발회된 가연물의 화재가 커지면서, 성장기의 초기는 야외의 개방된곳에서의 화재와 유사하다. 그러나 개방된 곳에서의 화재와는 달리, 구획실의 화염은 공간애의 벽과 천장에 의해 급속히 영향을 받는다. 철 번째 영향은 화염 속으로 흡수되는 공기의 양이다. 공기는 화재에 의해 생성된 뜨거운 가스보다 차갑기 때문에 화염이 갖고 있는 온도에 대해 냉각효과를 가진다. 구획실의 벽과 관련하여 가연물들의 위치는 흡입되는 공기의 양을 결정하고, 냉각효과의 크기를 결정한다. 벽 근처에 있는 가연물들은 비교적 적은 공기를 흡수하고, 보다 높은 화염온도를 지닌다. 이러한 요소는 화염 위에 생성되는 뜨거운 가스층의 온도에 심각한 영향을 미친다. 뜨거운 가스가 상승하면서 천장에 부딪치게 되면, 가스는 외부로 퍼지기 시작한다. 가스는 구획실의 벽에 도달할 때까지 계속해서 퍼진다. 벽에 도달한 후 가스층의 두께는 증가하기 시작한다. 이 시기의 구획실 온도는 가스가 구획실 천장과 벽을 통과하면서 생성된 열의 양과 최초 가연물의 위치 및 공기 유입량 등에 의해 결정된다. 연구결과에 의하면 화염의 중심으로부터 거리가 멀어지면 가스의 온도가 내려간다는 것을 보여주고 있다. 만일 가연물과 산소가 충분하다면 성장기는 지속될 것이다. 성장기에 있는 구획실 화재는 일반적으로 통제된 가연물 상황이라고 할수 있다. 화재가 성장할 때에 천장 부분에 있는 가스층의 온도가 높아짐에 따라 구획실의 전반적인 온도는 상승하게 된다.

플래시오버 단계는 다음포스팅에서 기재하도록 하겠다.