玻璃痕跡在建筑火災(zāi)調(diào)查中的作用

羅健

摘要：玻璃是生活中的常見材料，其可以對建筑火災(zāi)調(diào)查工作起到一定的幫助作用，通過觀察玻璃的破壞痕跡，可以了解火災(zāi)的發(fā)生原因、火勢大小以及火災(zāi)的蔓延方向，并以此為基礎(chǔ)為火災(zāi)救援工作提供一定的數(shù)據(jù)支持，推動火災(zāi)救援工作快速展開，最大限度保障人們的生命財產(chǎn)安全。因此，主要圍繞玻璃痕跡在建筑火災(zāi)調(diào)查中的作用展開相關(guān)闡述。

關(guān)鍵詞：玻璃痕跡；建筑；火災(zāi)調(diào)查；作用

當(dāng)前很多建筑的外立面主要由大面積的玻璃組合而成，建筑內(nèi)部通常也有很多玻璃制品，而玻璃在火災(zāi)當(dāng)中呈現(xiàn)的痕跡可以為調(diào)查人員提供一定的幫助，通過對玻璃表面的破壞痕跡進(jìn)行對比以及分析玻璃的破碎時間、斷面的受力方向，能夠快速判斷起火的原因、現(xiàn)場的火勢大小、火勢蔓延方向以及火場中的溫度變化，通過起火原因分析來避免火災(zāi)的二次發(fā)生?？梢?，玻璃痕跡在火災(zāi)調(diào)查中的作用非常顯著。因此，本文主要針對玻璃痕跡在建筑火災(zāi)調(diào)查中的作用展開相關(guān)的研究與討論。

1 玻璃特點

玻璃是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活當(dāng)中常見的建筑材料，在社會高速發(fā)展下，玻璃制品也大范圍進(jìn)入了人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活當(dāng)中，比如窗戶、家具、水杯、花瓶、魚缸等。一方面，玻璃制品的美觀度高度符合人們當(dāng)前對審美的需求，而另一方面則是由于玻璃具有較好的透光性，能夠起到調(diào)節(jié)溫度、加強室內(nèi)光照的效果。玻璃作為一種較為透明的固體物質(zhì)，在熔融時形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是冷卻過程中黏度逐漸增大并硬化而不結(jié)晶的硅酸鹽類非金屬材料，通常情況下，普通玻璃是由二氧化硅以及少量的氧化鈣、氯化鈉以及氯化鋁所制作而成，不僅具有較強的絕緣性，而且沒有固定數(shù)值的熔點，使玻璃能夠在火災(zāi)現(xiàn)場長久地保留下來，并客觀地記錄建筑火災(zāi)發(fā)生的情況，也就是說在火災(zāi)發(fā)生時玻璃會隨著火勢的大小、現(xiàn)場溫度以及火勢的變化而產(chǎn)生不同的玻璃痕跡，見證了建筑火災(zāi)的發(fā)生過程。通過加強對玻璃特點的分析，了解玻璃的特征以及在火災(zāi)下玻璃的痕跡可以進(jìn)一步加強對玻璃的了解，使其能夠?qū)ㄖ馂?zāi)調(diào)查提供最大限度的幫助。

2 玻璃痕跡

2.1? 機械破壞痕跡

玻璃痕跡是指在火災(zāi)現(xiàn)場的玻璃上保留的火災(zāi)痕跡和破碎痕跡，通過對此進(jìn)行分析調(diào)查來了解火災(zāi)的發(fā)生原因以及相關(guān)數(shù)據(jù)，以此來為建筑火災(zāi)調(diào)查提供幫助?；馂?zāi)現(xiàn)場是非常復(fù)雜的，很難僅憑一件物品去驗證火災(zāi)的發(fā)生原因，推送火災(zāi)的發(fā)生經(jīng)過，這顯然是不現(xiàn)實也是不科學(xué)的。但一件案件總會由一些特定的條件和多種因素共同導(dǎo)致，通過對其進(jìn)行綜合分析調(diào)查，可以進(jìn)一步增加火災(zāi)調(diào)查的真實性與準(zhǔn)確性。而玻璃作為其中關(guān)鍵因素同樣也是值得利用的。針對玻璃痕跡而言，大致可以分為四種：機械破壞痕跡、熱量破壞痕跡、高溫遇水炸裂痕跡、熔化變形痕跡。機械破壞痕跡主要是指玻璃在機械力的破壞下會呈現(xiàn)出兩種截然不同的裂紋，即放射狀裂紋和切向裂紋。玻璃放射狀裂紋是由于玻璃的一側(cè)承受機械力的作用產(chǎn)生彈性變化，由一處放射點向外擴散，呈現(xiàn)放射狀。而切向裂紋則是受到機械力的撞擊而形成的。

2.2? 熱量破壞痕跡

建筑火災(zāi)在發(fā)生時，室內(nèi)的溫度會隨著火勢的增強而不斷提高，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到一定的高度時，玻璃就會受到火勢的影響而出現(xiàn)熱量破壞痕跡。玻璃是一種非晶態(tài)物質(zhì)，雖然沒有固定的熔點數(shù)值，但是導(dǎo)熱性較差、脆性較大，性質(zhì)具有不統(tǒng)一性。在日常的生產(chǎn)生活當(dāng)中，玻璃的這種特質(zhì)會給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活提供一定便利，但是在火災(zāi)實際的發(fā)生過程當(dāng)中，由于玻璃的導(dǎo)熱性較差，很難適應(yīng)火災(zāi)現(xiàn)場驟升的溫度環(huán)境，外界環(huán)境與室內(nèi)火災(zāi)環(huán)境出現(xiàn)了較大的溫度差，進(jìn)而造成玻璃產(chǎn)生熱量破壞痕跡。

2.3? 高溫遇水炸裂痕跡

高溫遇水炸裂痕跡的發(fā)生原因同樣是由于玻璃的特殊性質(zhì)，玻璃作為一種非金屬材料，并且沒有固定數(shù)值的熔點。也就是說玻璃一般不會隨著火災(zāi)的發(fā)生而在火場中消失不見，通常能夠作為一種重要的火災(zāi)調(diào)查物證在火災(zāi)現(xiàn)場被永久地保留下來。通過對玻璃痕跡進(jìn)行檢驗，以此來對建筑火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行全方位的調(diào)查，了解火災(zāi)發(fā)生原因以及火勢大小變化，以此起到預(yù)防火災(zāi)的目的。而正是由于玻璃沒有固定數(shù)值的熔點這一性質(zhì)導(dǎo)致玻璃的導(dǎo)熱性較差，玻璃很難適應(yīng)火災(zāi)現(xiàn)場的溫度。正常的火災(zāi)救援工作展開過程中，主要以滅火器等相關(guān)設(shè)施設(shè)備為基礎(chǔ)，利用水來快速地達(dá)到消滅火情的目的，而高溫的玻璃在遇到水的瞬間，就會快速地產(chǎn)生高溫遇水炸裂痕跡。而且這種玻璃痕跡在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活當(dāng)中也十分常見，其主要原因就要歸根于玻璃的特殊性質(zhì)導(dǎo)致玻璃很難適應(yīng)兩種截然不同的溫度差，從而產(chǎn)生炸裂的物理反應(yīng)。

2.4? 熔化變形痕跡

熔化變形痕跡顧名思義就是指玻璃在火災(zāi)現(xiàn)場高溫的環(huán)境下產(chǎn)生熔化變形的現(xiàn)象，并隨著火勢的減小而逐漸固化，通過對固化后的玻璃進(jìn)行調(diào)查分析來了解建筑火災(zāi)發(fā)生情況。雖然玻璃的熔點較高且數(shù)值不固定，但這并不意味著玻璃沒有熔點，在一些大型火災(zāi)發(fā)生的過程中，火勢逐漸增強，溫度也隨之增加，如果沒有在達(dá)到玻璃熔點之前對火勢進(jìn)行撲滅，那么建筑火災(zāi)現(xiàn)場中的溫度就會達(dá)到玻璃的熔點，造成玻璃產(chǎn)生熔化變形的現(xiàn)象。開始時玻璃呈現(xiàn)軟化現(xiàn)象而后又隨著溫度升高逐漸熔化。通常情況下，在玻璃還未完全熔化消失時火災(zāi)已經(jīng)能夠控制，通過觀察玻璃的熔化變形痕跡以此來為火災(zāi)調(diào)查工作奠定基礎(chǔ)，可以初步判斷火勢大小以及火災(zāi)現(xiàn)場的最高溫度[1]。

3 玻璃痕跡在建筑火災(zāi)調(diào)查中的作用

3.1? 初步判斷火災(zāi)起火原因

近些年來，越來越多的新興產(chǎn)品用于日常生產(chǎn)生活當(dāng)中，增加了人們用火用電的頻率，這同時也就造成了火災(zāi)發(fā)生概率的增加，火災(zāi)原因也越來越趨向于復(fù)雜化，只有通過對建筑火災(zāi)進(jìn)行充分調(diào)查，了解火災(zāi)發(fā)生的原因，才能夠最大限度避免火災(zāi)的發(fā)生，盡可能地保護人民的生命財產(chǎn)安全。而玻璃作為目前建筑當(dāng)中大面積使用的材料，由于其自身的特性，可以在火災(zāi)現(xiàn)場中有所留存，通過對玻璃痕跡進(jìn)行研究分析，可以實現(xiàn)初步判斷火災(zāi)起火原因的目的，這對建筑火災(zāi)調(diào)查工作提供了極大的幫助。通過對玻璃因受力破壞與熱炸裂的破壞痕跡進(jìn)行對比，初步判斷建筑的起火原因。熱炸裂痕跡通常呈現(xiàn)樹枝狀裂紋，因受機械力產(chǎn)生破壞的痕跡則多種多樣，主要呈現(xiàn)為放射狀裂紋，碎片呈現(xiàn)尖刀狀，斷面鋒利，邊緣平直?？赏ㄟ^觀察地面上玻璃碎片的位置以及灰塵來了解玻璃破碎的時間。如果是在火災(zāi)發(fā)生時由救援工作導(dǎo)致玻璃破碎，則呈現(xiàn)因受力而損壞的痕跡，那么玻璃的掉落位置應(yīng)該在建筑室內(nèi)，并且壓于灰燼之上。通常情況下，如果玻璃呈現(xiàn)在火災(zāi)發(fā)生前因受力而損壞的痕跡，則可以初步判斷為故意放火案件。而玻璃呈現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生后因受力而損壞的痕跡，則需要進(jìn)一步觀察玻璃來判斷火災(zāi)的起火原因。除此之外，玻璃痕跡還可以進(jìn)一步判斷火災(zāi)的性質(zhì)，不同原因引發(fā)的火災(zāi)所導(dǎo)致的玻璃痕跡也各有不同，通過結(jié)合已有案例對玻璃痕跡的形態(tài)進(jìn)行比對核實可以進(jìn)一步判斷火災(zāi)的發(fā)生性質(zhì)[2]。

3.2? 初步了解玻璃破碎時間

在實際的工作中，通過對比玻璃上的煙熏痕跡能夠判斷玻璃破碎的時間。普通玻璃是由二氧化硅以及少量的氧化鈣、氯化鈉、氯化鋁所制作而成，玻璃在火災(zāi)現(xiàn)場被火烤時，燃燒物不完全燃燒從而生成碳，碳會隨著空氣上升而附著的玻璃上，導(dǎo)致玻璃出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)烏的顏色變化?；馂?zāi)的危險性不僅在于熊熊的大火，更在于火災(zāi)產(chǎn)生的濃煙，濃煙當(dāng)中含有大量的碳等有毒物質(zhì)，吸入過量可能會導(dǎo)致人中毒、窒息，甚至導(dǎo)致死亡。濃煙是火災(zāi)發(fā)生的重要體現(xiàn)，其也可以在玻璃上留下痕跡，可以此為基礎(chǔ)做到初步了解玻璃破碎的時間。如果在火災(zāi)發(fā)生前，玻璃就已經(jīng)產(chǎn)生了機械力破碎痕跡，則玻璃貼地的一側(cè)就不會受到濃煙影響，反之玻璃面向空氣一側(cè)則會出現(xiàn)發(fā)黑的碳附著痕跡，而且玻璃的斷面也會或多或少地受到濃煙的影響而產(chǎn)生煙熏現(xiàn)象。如果起火后玻璃產(chǎn)生機械力破碎痕跡時則正好與之相反，貼地一側(cè)具有碳附著痕跡，面向空氣一側(cè)則并沒有，而且斷面干凈整齊，沒有灰塵附著以及煙熏現(xiàn)象。通過觀察玻璃的煙熏附著情況就可以實現(xiàn)玻璃破碎時間的初步判斷，這對建筑火災(zāi)性質(zhì)的判斷有著進(jìn)一步的調(diào)查作用[3]。

3.3? 了解玻璃斷面的受力方向

力的作用是相互的，當(dāng)玻璃受到機械力而產(chǎn)生破碎痕跡時也在暴露著玻璃斷面的受力方向。通過對玻璃進(jìn)行調(diào)查分析能夠進(jìn)一步了解建筑火災(zāi)的發(fā)生原因，為建筑火災(zāi)調(diào)查工作提供最大化的幫助。研究玻璃的斷面行為可以通過直接觀察玻璃的對面受力方向來進(jìn)行，玻璃材料的性質(zhì)使得玻璃在斷面上保留著斷裂過程當(dāng)中的各種信息。火災(zāi)中的玻璃具有弓形線，相鄰的弓形線一端在一面棱邊上匯集，另一端在另一面棱邊上分散開來，弓形線匯集的一面就是受力面。同時，觀察玻璃的破碎位置，如果是由外側(cè)對玻璃進(jìn)行受力，玻璃的破碎位置應(yīng)該在面向建筑室內(nèi)一側(cè)；而如果玻璃呈現(xiàn)熱炸裂，那么玻璃就會以爆炸趨勢散落在各處。反之也是如此，在建筑室內(nèi)給予玻璃機械力，玻璃的散落位置就會在建筑外側(cè)。可以通過對此進(jìn)行初步判斷來了解火災(zāi)的發(fā)生原因以及判斷實施搶救是否會造成二次災(zāi)害發(fā)生。

3.4? 反映現(xiàn)場火勢大小和蔓延方向

溫度的高低并不是引起玻璃熱炸裂痕跡的主要原因，玻璃產(chǎn)生熱炸裂痕跡在于建筑室內(nèi)與建筑室外之間的溫度差，溫度差才是決定玻璃產(chǎn)生熱炸裂痕跡的主要原因。如果室外溫度過低，室內(nèi)火災(zāi)現(xiàn)場溫度并不需要很高的數(shù)值就可以引發(fā)玻璃產(chǎn)生熱炸裂痕跡。通過觀察玻璃痕跡可以初步判斷現(xiàn)場火勢大小以及火災(zāi)的蔓延方向，這對火災(zāi)救援工作的展開提供了極大的幫助。

首先，針對火災(zāi)大小來說，可以通過調(diào)查玻璃的軟化程度來進(jìn)行斷定。玻璃雖然作為一種非金屬材料沒有固定熔點數(shù)值，但卻并不意味著玻璃沒有熔點，相反玻璃有熔點，只是熔點極高，現(xiàn)實生活中都很難達(dá)到。而在火災(zāi)發(fā)生時，當(dāng)室內(nèi)溫度到達(dá)一定高度玻璃就會產(chǎn)生熔化變形現(xiàn)象，初步階段為軟化，其次產(chǎn)生變形，最后隨著溫度的升高而逐漸滴落，直至熔化，但玻璃熔化變形的現(xiàn)象是一個可追溯的過程，可以通過觀察玻璃的軟化程度來判斷火勢大小。在一般情況下，玻璃熔化變形會固定在火災(zāi)溫度最高時的狀態(tài)，并隨著火勢的減弱而逐漸凝固，重新定型，以此作為依據(jù)可以判斷火災(zāi)現(xiàn)場火勢大小。而火災(zāi)的蔓延方向也是從玻璃表面的熔化變形現(xiàn)象得知，玻璃具有極差的導(dǎo)熱性，而且在現(xiàn)代建筑當(dāng)中玻璃作為一種大面積使用的建筑材料，遍布在建筑內(nèi)外，火源與玻璃具有一定的受熱距離，使得玻璃產(chǎn)生程度不一的熔化變軟現(xiàn)象。通過觀察玻璃的熔化趨向可以得到火勢的蔓延方向。如果一排窗戶上的玻璃有軟化、變形再到炸裂痕跡，說明火勢在這一方向上越來越加猛烈，此現(xiàn)象可以驗證火勢的蔓延方向[4]。

3.5? 判斷火場中的溫度變化

火在燃燒的過程中可以產(chǎn)生熱能，而熱能會導(dǎo)致溫度升高。在建筑火災(zāi)發(fā)生過程中，由于著火環(huán)境處于相對較為封閉的空間，使得熱能集中，難以快速擴散，從而形成室內(nèi)溫度上升，而溫度的變化會在玻璃上有所體現(xiàn)，通過觀察玻璃痕跡可以為建筑火災(zāi)調(diào)查工作提供相應(yīng)參考，可見玻璃痕跡在建筑火災(zāi)調(diào)查工作當(dāng)中的重要作用。所以需要相關(guān)人員對玻璃痕跡加以重視，通過積極調(diào)查并學(xué)習(xí)玻璃痕跡在建筑火災(zāi)當(dāng)中的不同體現(xiàn)方向來獲取相應(yīng)的火災(zāi)發(fā)生信息。當(dāng)玻璃受熱時，受熱的一面會發(fā)生膨脹，導(dǎo)致受熱面彎曲，在室內(nèi)溫度到達(dá)300℃左右時玻璃會發(fā)生輕微變形，當(dāng)建筑室內(nèi)溫度到達(dá)470℃左右時玻璃會產(chǎn)生軟化現(xiàn)象，750℃時從玻璃受熱面開始逐漸熔化。當(dāng)建筑室內(nèi)溫度到達(dá)1300℃時，玻璃會從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。也就是說通過觀察玻璃的變形情況，可以判斷當(dāng)時火災(zāi)的溫度范圍，如果說火災(zāi)現(xiàn)場玻璃產(chǎn)生熔化現(xiàn)象，即可證明火災(zāi)最高溫度曾經(jīng)高達(dá)1100～1300℃的范圍內(nèi)，以此類推。而且，玻璃的熔化速度與玻璃的薄厚也有一定關(guān)系，薄玻璃的熔化速度相比厚玻璃要快。在調(diào)查的過程當(dāng)中，也需要考慮到玻璃的薄厚情況。

4 結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)代社會高速發(fā)展的進(jìn)程中，由于科技的進(jìn)步以及人們認(rèn)知水平的提升，使得越來越多的新興產(chǎn)品融入人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活當(dāng)中，但這同時也會提高火災(zāi)發(fā)生概率，火災(zāi)發(fā)生原因也趨向于復(fù)雜化，這給火災(zāi)調(diào)查帶來了極大的難度。而玻璃作為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活當(dāng)中大面積使用的材料，在火災(zāi)現(xiàn)場十分常見，可以通過觀察玻璃上的痕跡來了解火災(zāi)，并以此為基礎(chǔ)判斷火災(zāi)的發(fā)生原因，進(jìn)而從根本上制定相應(yīng)的預(yù)防措施，避免火災(zāi)的再次發(fā)生?？梢姴ＡШ圹E在火災(zāi)調(diào)查當(dāng)中的重要性。所以需要相關(guān)部門對玻璃痕跡加以高度重視，加強對玻璃痕跡的分析與研究，實現(xiàn)從玻璃痕跡入手解決火災(zāi)原因分析難的問題。

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The role of glass traces in building fire investigations

Luo Jian

（Dongguan Fire and Rescue Division Shipai Section，Guangdong Dongguan 523342）

Abstract： Glass is a common material in life， which can play a certain role in the investigation of building fires. By observing the damage traces of glass， we can understand the cause of fire， the size of the fire and the direction of fire spread and provide certain data support for fire and rescue work， and promote the rapid development of fire rescue work to maximize the safety of people's lives and property. Therefore， the main focus is on the role of glass traces in the investigation of building fires.

Keywords： glass traces; building; fire investigation; role