火災の基本 - 令和消防クラブ

火とは何か？

火は物質の状態変化であり、その化学反応から光を放ち、熱を発生させます。この理解は、火災行動や火の戦術、戦略を学ぶ前に非常に重要です。

物質には主に3つの状態があります：固体、液体、気体です。これらの状態は火災行動において重要な役割を果たします。

例えば、木材やガソリンはそのままでは燃えません。燃えるためには気化して蒸気の状態になる必要があります。

水を例にとってその状態変化を説明します。

ガソリンも同様に、固体や液体の状態ではなく、気化した蒸気として燃えます。ガソリンの引火点は約-43°Cであり、この温度ではすでに引火性の蒸気が生成されます。

ガソリンは他の物質に比べて非常に揮発性が高く、その揮発性は温度によって変わります。例えば、36°Cの真夏の日にアスファルトの上にあるガソリンは大量の蒸気を生成し、非常に燃えやすくなります。

燃料が燃焼するためには、液体が蒸気に変わる必要があることはすでに理解していますが、固体の場合はどうでしょうか。固体も基本的には同じプロセスを経ますが、これを「熱分解」と呼びます。

熱分解は、物質が熱によって分解する現象です。例えば、木材はそのままでは簡単に燃えません。木材が燃えるためには、熱によって分解される必要があります。キャンプファイヤーに木材を投げ入れても、すぐには自然発火しないのはこのためです。

木材の着火温度は固定されておらず、湿度や密度などの条件によって変わります。そのため、木材が燃える温度範囲を知ることが重要です。

燃料はエネルギーを蓄える物質で、木材、紙、ガソリンなどが該当します。燃料は潜在エネルギーを持っており、これは燃焼プロセスで解放されます。

消防士は主に水を使って燃焼材料のエネルギーを吸収します。また、水を物質の表面に塗布することで、蒸気化や熱分解を防ぎ、外部からの保護を行います。

ファイヤートライアングルとは、火災が燃焼するために必要な3つの要素を示しています。

消防士が火災を鎮圧するためには、これらの要素のうちの1つを取り除く必要があります。

１．酸素を取り除く:

２．燃料を取り除く:

３．熱を取り除く:

火災四面体は、火災三角形にさらに1つの要素を追加したものです。それは「化学的連鎖反応」です。これにより、火が燃え続けるためには以下の4つの要素が必要となります。

火が燃え続けるためには、化学的連鎖反応が必要です。この連鎖反応を妨害することで火を消すことができます。これは、火災三角形にはない新しい視点です。消防士が火を鎮火するためには、これらの要素のうち1つを取り除く方法を取りますが、通常は化学的連鎖反応を直接取り除くことは少ないです。

燃料噴射装置は、効率的な燃焼を実現するために燃料と空気を混合します。これは火災の燃焼プロセスと似ています。

燃料噴射装置のチョーク: 燃料と空気の比率を調整します。空気が不足すると燃料が過剰になり、燃焼効率が低下します。チョークを外すと、空気が増え、燃料が減り、効率的な燃焼が得られます。
構造火災の換気: ドアや窓を空気の取り入れ口や排気口として扱い、建物内の空気の量を制御します。これはエンジンの空気の量を制御するキャブレターと同様です。建物内での空気と燃料の混合を理解することで、効率的な火災対応が可能となります。