藏区火灾为何难？

从藏区火灾说起

1月9日晚，四川甘孜州色达县五明佛学院觉姆经堂后方僧舍发生火灾，暂无人员伤亡情况报告。我看到这份报告，立刻感到很奇怪，中国最不可能发生火灾的地方，是青藏高原，原因是氧量过低。这里分析一二。

美国军方研究人员很早就注意到，燃烧对氧气的依赖，和人体对氧气的依赖的性质是截然不同的。燃烧关注氧气的绝对含量，或质量浓度。质量浓度越高，燃烧越猛烈。而人体只关注氧气的分压力，只要分压力足够，血红蛋白就可以吸附氧气，完成供氧的作用。所以，世界上存在一些可以存活，却不利于点火的地方，具体说来就是环境压力低，氧气含量低的地方，就是高原地区。为什么环境压力低必然导致氧气含量低呢？因为氧气分子量32，比氮气分子量28大，因此在海平面附近含氧量总是最高的，所以度假胜地多为海边，这是为了得到有氧治疗的效果。

高压氧舱的异常火险

世界上最危险的火灾环境，就是治疗一氧化碳中毒所必需的高压氧舱。一般治疗氰化氢中毒只需要纯氧，不在乎高压，可是一氧化碳和血红蛋白的强大亲和力，导致非高压环境不足以排除血红蛋白中的一氧化碳，所以高压和纯氧加起来，导致燃烧的最佳工况，或者火灾的最危险工况，一旦失火，全部死光，根本没有抢救的可能性。

世人第一次注意到氧舱的高度危险性是苏联宇航员训练时发生的事故（1961年3月23日），前苏联宇航员ValentinBondarenko在一个被隔离的模拟舱内受训，舱内为纯氧并发生火警，导致该宇航员死亡，多年来前苏联都刻意对公众隐瞒意外。结果，苏联当局的信息封锁导致美国宇航员重新犯了类似的错误。1967年1月27日，阿波罗1号三名宇航员因为电气故障而被烧死。此后，太空纯氧舱都是在惰性化和减压下运行，以抵消高浓度氧气带来的额外危险。普通医用氧舱不能如此运行，反而因为救治一氧化碳中毒的需要，经常加压运行，因此非常危险。以下是国内近年来的高压氧舱事故：

2000年3月24日，陕西省户县医院高压氧舱操作人员严重违反操作规程，允许患者身穿化纤衣物（静电失火）、携带手提包入舱治疗而引发着火，造成2人死亡。

2003年9月，浙江慈溪中医院高压氧舱发生爆炸，造成2人死亡。20

06年9月，宁夏吴忠友谊医院高压氧舱突然着火，造成一名病人和一名陪护家属死亡。

2007年4月4日，河南柘城县中医院高压氧舱着火，正在舱内吸气的患者被烧死（手机静电）。

2007年2月9日，33岁的李某遭遇车祸后，到湖南湘潭市中心医院接受抢救时，第十次进入高压氧舱接受治疗，大约20分钟后高压氧舱内突然发生大火，李某全身被重度烧伤，经抢救无效死亡。

2008年6月19日，陕西商洛市中心医院高压氧舱爆炸起火。

如何通过控制环境来防火？[1]

根据空气中的火焰温度计算关系，较小的氧气变化会带来很大的温度变化，因此火灾的行为是对空气的氧气浓度非常敏感的，但是对空气中氧气的分压力不敏感。而生命则依赖于空气中的氧气分压（不管氧气浓度是多少），而且对空气中的氧气分压波动有较大的容忍（和火焰到达临界氧气浓度就不能自持相比，生命对氧气的依赖有很多的波动范围。）这让我们可以控制空气中的氧气分压或浓度来达到避火的效果。例如，美国海军曾经让空气中的氧气在常压下下降到17% ，对于火焰来说，原来的浓度是21%，最低允许燃烧的浓度是12%，现在的17%，相当于减少了4/9的供燃烧氧气，因此有防止点火的效果。实际上，在该浓度下，点燃蜡烛都很困难。那么，17%的氧气浓度对生命是否有影响呢？科罗拉多是美国的高原，其高原氧气分压大约只有0.17atm，因此生活中17%的氧量中，相当于生活中科罗拉多高原，应该是没有生命危险的。

随便百度一下，发现四川甘孜州色达县海拔为3893.9米，远远高于美国最高海拔的城市，科罗拉多州的GladePark-Gateway市 (10565 feet，大约3220米)，也就是说，四川甘孜州色达县的气压比美国潜水艇的防火环境的气压还要低，氧气含量也要低，因此更防火。

为何藏区难着火？

下图为四川甘孜州色达县县城，符合社区大火蔓延的主要条件：缺水干燥，山坡地形（有利火灾蔓延），竹木建筑，密集居住，如果在平原早就被焚毁了，可是他们有低氧环境的保护，火灾即使发生也是异常缓慢的，撒泡尿就浇灭了，因此从未听说过高原火灾的原因是，高原不利火灾蔓延。

另一个例子是布达拉宫，如果在平原早就被烧毁多次了，比如滕王阁、黄鹤楼、岳阳楼，这些低海拔的木质建筑，在气候变化带来的火灾风险面前，早已过火多次，重建数回。只有那个布达拉宫，几百年无变化，看似神灵保护，其实拉萨的空气本身就是防火的，因此很难点着。所以布达拉宫失过火，却从未成灾，就是海拔的贡献。任何建筑放到高原大气氛围，自然就防火了。

 一般说来，低氧环境下适应的人，到常氧环境中来短时间内特别勇猛，比如唐代中叶气候变暖，吐蕃勇士特别勇猛，因为他们刚刚走下高原，大气中的氧气是他们的兴奋剂。今天我们的足球运动员总是要高原训练，这是为了利用低氧环境，给人体带来短时间的刺激，可以提高效果，应付短时间的挑战。

可是人体一旦适应了低氧环境，常氧环境对他们来说也是不利的，所以高原回来多问题，也是很常见，但与火灾无关，就不多说了。

[1] Carhart,H.W., Impact of low O2 on fires, Journal of Hazardous Materials, 36 (1996)133-141