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浅谈三、四级耐火等级建筑起火点的确定

作者：建筑中国建筑金属结构信息网网    
时间：2009-12-22 20:46:58 [收藏]
随着改革开放的不断深入、人们物质生活水平得到大幅度提高，居住建筑向高层化、舒适化方向发展，但在一些中小城市和城镇棚户区，特别是农村和城市近郊，砖木结构、竹木结构建筑还普遍存在，由于这些建筑部分构件为竹
    随着改革开放的不断深入、人们物质生活水平得到大幅度提高，居住建筑向高层化、舒适化方向发展，但在一些中小城市和城镇棚户区，特别是农村和城市近郊，砖木结构、竹木结构建筑还普遍存在，由于这些建筑部分构件为竹木制品，如顶、柱、梁、墙、门、窗及家俱，耐火等级低，火灾荷载大，容易发生火灾。一旦发生火灾，极易蔓延至周边建筑，造成火烧连营的局面。火灾发生后，往往只剩几堵残墙断壁和一堆瓦砾，火场勘查经验欠缺者往往觉得无从着手，起火点、起火原因很难查出，往往以火灾原因不明为结论，草草了事。笔者认为，要查清三、四级耐火等级建筑的起火点和起火原因，必须先掌握此类建筑的火灾过程和起火点的特征。
    1、火灾过程及特点
    在三、四级耐火等级建筑火灾中，虽然每场火灾因起火物的性质、数量以及环境条件不同，而引起燃烧的快慢和火势大小有别，在火灾过程中，随着时间的改变，燃烧的环境和条件也随之变化。但是火灾从起火到熄灭，都是按照一定的规律进行燃烧的，时段不同，燃烧的特点也不相同，根据燃烧的时间，可将火灾过程分为：起火、蔓延、穿顶、全面燃烧、熄灭五个阶段。在燃烧过程中，残留的痕迹特征分别代表相关时段的特点，它们构成了起火点，非起火点、起火部位和火源方向的一些特征。
    1.1起火。起火就是指起火点燃烧的开始。这一阶段燃烧的情况和发展至下一阶段的时间长短，要看正在燃烧的物质种类，数量多少，以及这些物质所处的环境和条件而定。长的有达数天、几个小时（如煤的自燃、浸有油脂的抹布自燃、棉麻自燃以及电热器具烘烤可燃物等），短的约1分钟就能发展至下一阶段。通常火势是由小逐渐扩大，使燃烧产生的热气流急剧上升，当受天花板或屋顶的阻挡，烟尘不能外流时，便积蓄了热能，促使室内的上层空间的温度急剧上升，最后把屋顶的可燃物加热至燃点，从而引起屋顶开始着火燃烧。
    1.2蔓延。由于起火点的物质继续燃烧，发展至屋顶可燃物的燃烧，这时燃烧面积迅速扩大，很快波及整个屋顶。随着房屋上部燃烧面积扩大，火势增大，燃烧产生的调温气体、烟尘弥漫在整个房屋的上部空间。由于那里的温度高、空气稀薄，而造成不完全燃烧现象，使室内产生浓烟与暗红色的火焰，逐渐由上往下发展，并在房内的门、窗上方“寻隙”向外蔓延。此时室内压力高于室外大气压、会出现门窗打不开的现象。这阶段室内地面的可燃物，若距离起火点较远，又无易燃物相连在一起，这时一般不会着火。
    1.3穿顶。屋顶着火燃烧后，经一段时间烘烤，起火点相应部位的上部屋顶往往最先烧穿。一旦屋顶穿孔时，燃烧条件和环境迅速改变，燃烧产生的浓烟和火势从穿孔处向上冲出，变成烈火，随着屋顶燃烧塌垮面积的扩大，室内浓烟趋于消失，带火断落的可燃物引起下面可燃物的燃烧，其燃烧面积一般随着上层塌垮面积的扩大而扩大。
    1.4全面燃烧。房屋顶部全部被烧塌烧垮，地面可燃物被引燃。这时上有栋梁檀条，下有木器家俱之类可燃物燃烧，火势达到最高潮，中层可燃性物质全部都烧毁。
    1.5熄灭。全面燃烧后，经一段时间，可燃物逐渐被烧完，火势随着减弱，最后因无可燃物而熄灭。
    在整个火灾过程中，各个阶段都可能有扑救活动对火灾的发展施加影响。但是，无论扑救行为对火灾的影响如何，火场最后遗留下的残灰剩瓦中，有不少痕迹物证反映了起火点、非起火点、起火部位和火源方向的特征，现场勘查，发现寻找这些痕迹物证，便能认定起火部位、起火点所在位置。
    2．起火点的特征
    火场中有很多痉挛物证能够反映起火点、非起火点、起火部位和火源方向的特征。其中主要有：
    2.1层次。所谓层次，一是指火场内建筑物及室内物品烧前所在的空间位置。另一层次是指火灾过后遗留下来的残灰剩瓦的层次。前者根据不同的空间位置，把它分为上、中、下三层，上层是指天花板以上的部分，中层指天花板以下而离地面又有一定空间和高度的可燃物，如柜子、桌子等木器家俱之类。下层指紧贴地面与地面之间没有任何空隙的物品。这两者之间的层次关系，在通常情况下，形成了起火点与非起火点的特征。因为在火灾发展过程中，对未烧前的层次产生了破坏，而这种破坏的先后因层次不同而异。如起火点是最先受燃烧的破坏，中层可燃物逐渐变成灰烬，然后是其上面的可燃物。当上层受到燃烧破坏时，瓦片或天花板泥块、檀条就塌落地面，有的因跌落的冲力，弹射飞入中层物与地面之间的空隙里，但大部分瓦片、砖块压在中层可燃物灰烬之上。这时除起火点燃烧了一段时间外，其余不是起火的地方，包括下层可燃物有的可能还未燃烧或者正在燃烧，但未受到破坏--可燃物的空间位置还未改变。如上层屋顶的瓦片被烧至塌落地面，但地面的椅子板凳等还未着火燃烧，甚至地面的椅子板凳等物会被上层塌落下来的东西打翻。当火灾进一步发展，全面燃烧阶段的火势趋向减弱直至最后熄灭时，许多中层可燃物被烧毁，原来的形状和位置改变，剩下的是灰炭，压在先塌落下来的瓦片或天花板泥块之类上层物的上面。因此当火灾熄灭后，在火场残留物中，可以发现起火点与非起火点两者之间残留的层次不同。它们的特征和区别是：
    起火点：地面-灰炭-瓦片。
    非起火点：地面-瓦片-灰炭。
    由于火场残留物中的这种层次关系含有相对时间方面的信息，因此可以利用其作为认定起火点与非起火点的一个根据。
    2.2灰化。灰化与炭化是两个不同的概念。灰化是某些有机可燃物充分燃烧的结果；炭化则是某些有机可燃物在高温下缺氧的产物，属不完全燃烧产物。可燃物的灰化与它的性质、燃烧条件有关，也与时间长短有关。火场中，从燃烧条件和环境看，先起火的地方，燃烧时间较长，供氧条件较好。当火灾发展至上层物质塌落阶段时，起火点燃烧条件改变，受到上层塌落物的埋压覆盖。而非起火点的下层可燃物，在上层物塌落前往往还没有燃烧，塌落后虽开始引起中、下层可燃物的燃烧，但同时又塌落了一些不能燃烧的如瓦片或天花板泥块之类的上层物质，把下层某些较小、较薄的可燃物覆盖起来，因而起了隔热断氧的保护作用，使下层可燃物不能充分燃烧。即使在火场的高温条件下，最多也只能使这些可燃物炭化而已。况且在大多数情况下，往往还受到扑救活动的影响，下层紧贴地面较小、较薄的可燃物，还受到灭火过程中水的浸湿而不能燃烧或炭化。因此，火场下层非起火点的可燃物受到保护，而较完整地残留下来。所以根据下层可燃物的灰化情况作为起火点与非起火点的一个特征。在通常情况下，上层物下压着较厚灰化层的是起火点，没有灰化层的则不是起火点。
    2.3烟熏痕迹。烟尘是物质燃烧的产物，浓密程度除与可燃物的性质、数量有关外，还与燃烧环境条件有关。在火灾过程的各个阶段中，尤其是没有穿顶前的蔓延阶段，有产生浓烟的最佳条件，所以这时的烟尘最浓密。这阶段因供氧不足，可燃物不完全燃烧，一氧化碳增加；当烟尘温度上升至摄氏四百多度时，一氧化碳有的分解析出炭粒弥漫在房屋的上部空间，同时在周围“寻找”与外相通的点窜出。这样烟尘停留或经过的地方，便会留下烟熏痕迹。但是，当火灾发展至穿顶后，产生浓烟的条件发生变化。这时供氧充分，燃烧较完全，产生的烟尘直接排入天空，烟熏痕迹不明显。即使有一些烟熏痕迹，往往也是限于直接被熏痕迹，面积大、浓厚均匀。两者不难加以区别。
    烟熏的这些的特点，对于在火场中寻找起火点火有帮助。若火灾是在天花板与屋顶之间的闷顶（暗楼）先烧起来，然后蔓延至中、下层，则这种火场在地面上是找不到起火点的，但在闷顶范围内的墙体上，可以找到明显的如“V”形痕迹等烟熏痕迹。而天花板以下的墙体和门窗上部的外墙（注意风向的影响），则无明显的烟熏痕迹。
    2.4温度。通常在火场中被烧的物质是不尽相同的，它们对温度的高低和作用时间长短的不同，引起的变化也不同。因此在火灾过程中，遗留下记录温度高低和时间长短的各种痕迹物证。例如砖或水泥抹灰之类的墙体，这些墙体是热的不良导体，温度很高但在作用时间较短的情况下，热不易传入砖墙体里面，遇到水骤然冷却，通常不会炸裂，即使炸裂，一般也是很表浅的，而且在同一环境里，往往是较均匀一致的。但是当起火点靠近墙体，阴燃时间较长，然后引起明火燃烧。这时墙体因受长时间高温加热，墙体内温度高，当遇到扑救的水冷却时，由于冷缩热胀，就会炸裂剥离，而留下与周围墙体迥然不同的痕迹。如剥离掉的墙体呈V型或U型。当火场因故变动或遭到破坏，已无法运用其它特征去认定起火点时，如在现场能发现这种痕迹，这对认定起火点是很有帮助的。
    2.5方向。火场残留物中，它们燃烧的严重程度，往往都具有明显的方向性。这种方向性与火源或起火点有关。例如桌子、椅子、柜子等在不靠墙时，被烧后其倾倒方向往往指向火源或起火点。在地面的木箱、盛物的容器（不可燃的容器可看其里面的物质），靠近火源或起火点一面被烧得较严重。残留物产生的这种方向性的原因，是因为火灾一般都是由点逐渐蔓延波及至面的。同时火源或起火点燃烧的热辐射，使对着火源或起火点的一面，在未着火前受到加热，温度较高，当上层可燃物跌落时，对着火源或起火点的一面因温度较高，就将先着火。燃烧的速度也较快，因而被烧的严重程度和倾倒都有方向性。但这种方向性有时因扑救活动、倒塌的撞击和不燃物的遮挡而造成例外。这种情况下，可采用还原法，将这些物件放回原处，再加以观察比较研究，同样可找出起火点。
    许多火场，有的从外部观察就能确定火是哪个范围先烧起来的。有的火场，从外表上就不易判断火是从那个地方先烧起来的，这时就要从火场某些残留物中，按所显示的方向去寻找起火点。如家俱、墙壁倾倒方向即火源方向，等等。
    3、结论
    虽然三、四级耐火等级建筑发生火灾后，往往只剩下残壁断瓦，但只要我们掌握了此类火灾过程和起火点特征，仔细勘查，不放过蛛丝马迹，再加以认真地综合分析，残壁断瓦将给我们提供有力物证。起火点就不难找出，火灾原因就不难查明，就不会出现束手无策的局面。(建筑中国建筑金属结构信息网整理)
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