過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)調(diào)查中起火部位的認(rèn)定研究

潘 堃

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯消防救援支隊(duì)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010）

近年來(lái)，隨著建筑火災(zāi)的頻繁發(fā)生，起火部位的認(rèn)定工作逐漸引起了人們的關(guān)注。相比一般建筑火災(zāi)而言，伴建筑坍塌問(wèn)題的過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)，其起火部位的認(rèn)定難度較高。因此，探討過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)的起火部位認(rèn)定方法具有一定必要性。

1 建筑火災(zāi)的蔓延特征

1.1 頂層房間蔓延特征

以頂層房間為起火部位的建筑火災(zāi)蔓延特征為火災(zāi)形成后，起火點(diǎn)處火焰可迅速引燃頂層房間周?chē)扇嘉?，生成大量煙氣。隨著火災(zāi)的持續(xù)發(fā)展，起火點(diǎn)處的火焰可逐漸蔓延至悶頂內(nèi)，并由悶頂返回頂層，形成一個(gè)循環(huán)。在這種火災(zāi)中，頂層起火蔓延至悶頂?shù)淖饔脵C(jī)制包含以下內(nèi)容：第一，空心墻途徑。頂層房間中的起火點(diǎn)逐步向四周蔓延，沿空心墻表面蔓延至建筑悶頂區(qū)域，引發(fā)悶頂燃燒。第二，吊頂途徑?；馂?zāi)形成后，最初起火點(diǎn)的火焰逐漸向上蔓延，燒穿頂層房間的吊頂，并造成悶頂燃燒。第三，外窗口途徑。隨著頂層房間火災(zāi)的逐漸發(fā)展，來(lái)自外窗口的火焰可造成屋檐燃燒，最終誘發(fā)悶頂燃燒。相對(duì)于其他起火部位，由頂層房間引發(fā)的火災(zāi)通常無(wú)法蔓延至下層建筑。

1.2 底層房間蔓延特征

底層房間火災(zāi)的蔓延特征如下：火災(zāi)形成后，起火點(diǎn)處火焰的蔓延導(dǎo)致底層房間內(nèi)煙氣量逐漸增加[1]。底層房間吊頂在大量熱煙氣、下部火焰熱輻射作用下迅速受熱，引發(fā)吊頂燃燒，并導(dǎo)致吊頂燒穿，最終造成上層房間起火。同時(shí)，底層房間中的火焰、熱煙氣經(jīng)窗、門(mén)等通道沿水平方向蔓延，并導(dǎo)致底層其他房間出現(xiàn)火災(zāi)。與頂層房間起火相比，底層房間起火的差異性主要體現(xiàn)為由這種起火部位引發(fā)的建筑火災(zāi)通?？蓪?dǎo)致大范圍的火災(zāi)蔓延，引發(fā)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡。

1.3 樓梯間、走廊蔓延特征

以樓梯間為起火部位的火災(zāi)蔓延特征為樓梯間局部著火后，火災(zāi)迅速沿垂直方向水平蔓延。建筑中性層以下部分，主要為火焰的蔓延；而中性層以上部位，則同時(shí)涉及大量熱煙氣、火焰的擴(kuò)散蔓延。以走廊為起火部位的建筑火災(zāi)蔓延特征為火災(zāi)形成后，走廊火勢(shì)可參照建筑水平方向的可燃物分布特征，逐漸向四周蔓延。走廊火災(zāi)帶來(lái)的大量熱煙氣、火焰，可導(dǎo)致走廊周?chē)块g燃燒。

1.4 悶頂部位蔓延特征

悶頂部位火災(zāi)的蔓延特征較為特殊。悶頂著火后，由于該區(qū)域通風(fēng)狀況較差，氧濃度較低，導(dǎo)致火災(zāi)初期呈緩慢蔓延狀態(tài)。此時(shí)，悶頂火災(zāi)主要產(chǎn)生大量煙氣，而火焰較少。而待吊頂或建筑望板被燒穿后，悶頂火災(zāi)可在良好通風(fēng)條件的支持下迅速蔓延至建筑其他區(qū)域。同時(shí)，悶頂區(qū)域聚集的大量煙氣則可經(jīng)位于天窗、山墻等部位的孔隙竄出，進(jìn)一步刺激火災(zāi)蔓延。

2 過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)起火部位的認(rèn)定策略

在過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)中，可運(yùn)用以下策略，精準(zhǔn)認(rèn)定這類(lèi)建筑火災(zāi)的起火部位。

2.1 確認(rèn)建筑坍塌原因

在建筑火災(zāi)中，可造成建筑坍塌的因素較多[2]。為確?；馂?zāi)起火部位認(rèn)定的準(zhǔn)確性，需在火災(zāi)調(diào)查中全面收集火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)可燃物數(shù)量、種類(lèi)、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、建筑基礎(chǔ)耐火性能、火勢(shì)蔓延速度等相關(guān)信息。根據(jù)上述信息，初步確定造成建筑坍塌的原因。

2.2 判定坍塌順序、特征

不同起火部位所引發(fā)的建筑坍塌順序、特征各異。因此，在調(diào)查過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)時(shí)，可將建筑坍塌順序、坍塌特征的分析作為重點(diǎn)。在建筑坍塌順序方面，常見(jiàn)坍塌順序表現(xiàn)為建筑屋面先坍塌而承重結(jié)構(gòu)后坍塌、建筑承重結(jié)構(gòu)先坍塌而屋面后坍塌、建筑整體同時(shí)坍塌、建筑逐區(qū)域依次坍塌。而建筑坍塌的主要特征則包含整體性坍塌、局部性坍塌、覆蓋式坍塌以及開(kāi)放式坍塌等。根據(jù)既往過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)調(diào)查經(jīng)驗(yàn)，除了起火部位引發(fā)的影響，建筑火災(zāi)的初始起火物、建筑結(jié)構(gòu)特征等因素也可能影響建筑物的坍塌順序及坍塌特征。因此，調(diào)查人員在依據(jù)建筑坍塌順序、特征評(píng)估火災(zāi)起火部位時(shí)，還需充分考慮上述因素的干擾作用，進(jìn)而盡量避免認(rèn)定錯(cuò)誤的形成。

2.3 評(píng)估坍塌引發(fā)影響

與一般建筑火災(zāi)相比，過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)起火部位認(rèn)定工作的特殊性在于這類(lèi)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的痕跡信息易受坍塌建筑的干擾。如未能精準(zhǔn)識(shí)別火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的干擾性因素，最終認(rèn)定結(jié)果的可靠性可能會(huì)受到一定影響。為此，在開(kāi)展火災(zāi)調(diào)查期間，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果、火災(zāi)周?chē)曨l監(jiān)控等信息，準(zhǔn)確評(píng)估建筑坍塌對(duì)現(xiàn)場(chǎng)火勢(shì)、火災(zāi)蔓延方向等因素的影響，并參照上述信息，推理現(xiàn)場(chǎng)可能的起火部位。

2.4 收集關(guān)鍵信息

在過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的起火部位認(rèn)定工作中，精準(zhǔn)判定起火部位的前提為調(diào)查人員可通過(guò)事后勘查、調(diào)查分析，全面了解火災(zāi)蔓延過(guò)程，并通過(guò)逆推分析，確定火災(zāi)的真實(shí)起火部位[3]。在過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)中，火災(zāi)蔓延發(fā)展過(guò)程主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)煙痕、煙氣流動(dòng)特征等方面。鑒于上述信息的重要作用，可按照如下流程，完成上述關(guān)鍵信息的收集工作。

（1）根據(jù)火災(zāi)蔓延特征確定煙痕的可能存在位置。與一般建筑火災(zāi)相比，過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的煙痕信息收集難度較高。原因在于建筑坍塌后，現(xiàn)場(chǎng)殘留的煙痕信息數(shù)量明顯減少。另外，坍塌建筑的出現(xiàn)也會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)火勢(shì)及蔓延特征，并破壞煙痕在火災(zāi)起火部位認(rèn)定中的價(jià)值。為確保過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)起火部位的精準(zhǔn)認(rèn)定，調(diào)查人員可依據(jù)既往經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)蔓延特征判斷煙痕的可能存在位置。通常情況下，位于建筑玻璃、其他相關(guān)坍落物體表面的煙痕可保留至火災(zāi)撲滅后。另外，還可將過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)的常見(jiàn)起火部位殘留部位作為收集煙痕信息的重點(diǎn)。如起火部位為吊頂，現(xiàn)場(chǎng)殘留煙痕應(yīng)符合如下特征：室內(nèi)殘留物表面的煙痕殘留較少，吊頂下部（即建筑室內(nèi)墻壁）表面也基本無(wú)煙痕殘留，而吊頂殘留物（山墻）表面則可見(jiàn)濃密煙痕。相反，如現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)殘留物、吊頂下部殘留墻壁處可見(jiàn)較多煙痕殘留，而吊頂山墻上的煙痕較少，則其起火部位可能為室內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)殘留的煙痕信息后，需根據(jù)煙痕特征、存在位置等，判斷其所對(duì)應(yīng)的起火部位。在這一環(huán)節(jié)中，如發(fā)現(xiàn)典型煙痕，可直接參照煙痕形態(tài)初步判定火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的起火部位。例如，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)坍塌建筑殘留墻壁上出現(xiàn)V形煙痕，可初步認(rèn)為該煙痕對(duì)應(yīng)下部位置即起火部位。

（2）依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信息合理判定煙氣流動(dòng)特性。在過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)中，現(xiàn)場(chǎng)煙氣流動(dòng)特性也是認(rèn)定火災(zāi)起火部位的重要依據(jù)。通常情況下，建筑室內(nèi)起火后，煙氣流動(dòng)流程為室內(nèi)可燃物的燃燒產(chǎn)生低密度煙氣，煙氣受浮力作用影響逐漸上升至建筑頂棚區(qū)域，并于該區(qū)域聚集。當(dāng)頂棚聚集的煙氣層高度（厚度）超出建筑門(mén)、窗上沿時(shí)，可經(jīng)上沿孔隙滲入室外，并于建筑其他區(qū)域逐漸蔓延。煙氣流動(dòng)特性對(duì)過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)起火部位認(rèn)定的支持作用體現(xiàn)為火災(zāi)形成后，物體面向煙氣流流動(dòng)一側(cè)最先形成煙痕，而物體面背側(cè)則隨著火災(zāi)的持續(xù)發(fā)展而逐漸產(chǎn)生煙痕[4]。但與另外一側(cè)相比，背側(cè)煙痕程度較輕。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中，調(diào)查人員可根據(jù)煙氣流動(dòng)特性（體現(xiàn)為煙痕）確定火災(zāi)蔓延流程，并根據(jù)上述信息逆推可能的起火部位。根據(jù)既往經(jīng)驗(yàn)，建筑局部起火點(diǎn)起火后，該部位及大量聚集煙氣、煙氣流動(dòng)頻繁區(qū)（以建筑頂部為主）最先形成濃密煙痕。而隨著現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)的不斷蔓延，建筑其他區(qū)域、通道各處，逐漸形成較輕煙痕?；谏鲜鲆?guī)律，調(diào)查人員可按照先輕后重的順序，逐漸逆推煙氣流動(dòng)順序，并確定起火部位。

3 過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)調(diào)查中起火部位認(rèn)定實(shí)例

3.1 案例概況

2019年，某北方城市一生產(chǎn)型企業(yè)倉(cāng)庫(kù)突發(fā)火災(zāi)?；馂?zāi)共蔓延至4棟建筑，其中，位于南側(cè)的2棟建筑受火災(zāi)影響而坍塌。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的4棟建筑結(jié)構(gòu)完全一致，均為普通磚木結(jié)構(gòu)，使用年限為29年。建筑以人字形木梁承重。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)總過(guò)火面積約為3517m2。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，發(fā)生坍塌的2棟筑甲、乙分別倉(cāng)儲(chǔ)布料、半加工布料，另外2棟被燒但未坍塌建筑則儲(chǔ)有少量成品衣物，各建筑間未堆放可燃物。

3.2 調(diào)查流程及認(rèn)定結(jié)果

此次過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)中，調(diào)查人員分別從現(xiàn)場(chǎng)勘查、調(diào)取該生產(chǎn)企業(yè)周?chē)O(jiān)控視頻、走訪(fǎng)周?chē)用駞^(qū)人群三方面開(kāi)展系統(tǒng)化調(diào)查。通過(guò)為期15d的調(diào)查，共獲取如下信息：（1）建筑坍塌特征?；馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)2棟坍塌建筑均為整體坍塌，火災(zāi)時(shí)2棟建筑均呈開(kāi)放式燃燒。其中，建筑甲（位于最南側(cè)）先著火，隨著該建筑的逐漸燃燒，大量噴射狀濃煙自建筑甲中溢出，并導(dǎo)致建筑乙外墻燃燒，待乙建筑的火勢(shì)達(dá)到一定程度后，蔓延至位于北側(cè)的另外2建筑。（2）建筑坍塌原因。此次火災(zāi)事故中，建筑甲的坍塌原因?yàn)閮?nèi)部可燃物（布料）燃燒，造成建筑吊頂、屋梁燃燒，并引發(fā)外墻著火，最終造成建筑坍塌。而建筑乙的坍塌原因則為建筑外墻受建筑甲噴射熱煙氣影響迅速燃燒，并向建筑內(nèi)部蔓延，乙建筑內(nèi)部大量可燃物的助燃作用，加劇了外墻火勢(shì)，最終導(dǎo)致建筑乙坍塌。（3）建筑坍塌形成影響?；馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)建筑甲、乙分別坍塌后，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)火勢(shì)加劇，并迅速向另外2棟未坍塌建筑區(qū)域蔓延。但由于這2棟建筑中的可燃物較少，故該火災(zāi)最終限制于4棟建筑范圍內(nèi)，且未能造成其他建筑燒毀坍塌。

基于上述信息，得出如下判定結(jié)果：該過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)的起火部位位于建筑甲的東大門(mén)處（處于建筑第四組承重柱區(qū)域）。根據(jù)該生產(chǎn)企業(yè)員工所提供信息，判斷該區(qū)域具備起火條件：該區(qū)域主要儲(chǔ)存企業(yè)于3d前購(gòu)置的布料。該區(qū)域的電氣線(xiàn)路較為密集，且配有電源閘刀。經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)，該范圍內(nèi)線(xiàn)路存在明顯故障痕跡。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)起火部位的認(rèn)定具有一定現(xiàn)實(shí)意義。為了保障起火部位認(rèn)定結(jié)果的可靠性，需結(jié)合過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)的特征，運(yùn)用適宜方法開(kāi)展起火部位認(rèn)定。此外，為減少認(rèn)定錯(cuò)誤的發(fā)生，還需注意總結(jié)既往過(guò)火坍塌建筑火災(zāi)調(diào)查經(jīng)驗(yàn)，從中篩選出有價(jià)值的認(rèn)定技巧，以提高這類(lèi)火災(zāi)的起火部位認(rèn)定質(zhì)量。