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淺談三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑起火點(diǎn)的確定

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:46:58 [收藏]
隨著改革開放的不斷深入、人們物質(zhì)生活水平得到大幅度提高，居住建筑向高層化、舒適化方向發(fā)展，但在一些中小城市和城鎮(zhèn)棚戶區(qū)，特別是農(nóng)村和城市近郊，磚木結(jié)構(gòu)、竹木結(jié)構(gòu)建筑還普遍存在，由于這些建筑部分構(gòu)件為竹
    隨著改革開放的不斷深入、人們物質(zhì)生活水平得到大幅度提高，居住建筑向高層化、舒適化方向發(fā)展，但在一些中小城市和城鎮(zhèn)棚戶區(qū)，特別是農(nóng)村和城市近郊，磚木結(jié)構(gòu)、竹木結(jié)構(gòu)建筑還普遍存在，由于這些建筑部分構(gòu)件為竹木制品，如頂、柱、梁、墻、門、窗及家俱，耐火等級(jí)低，火災(zāi)荷載大，容易發(fā)生火災(zāi)。一旦發(fā)生火災(zāi)，極易蔓延至周邊建筑，造成火燒連營的局面?；馂?zāi)發(fā)生后，往往只剩幾堵殘墻斷壁和一堆瓦礫，火場(chǎng)勘查經(jīng)驗(yàn)欠缺者往往覺得無從著手，起火點(diǎn)、起火原因很難查出，往往以火災(zāi)原因不明為結(jié)論，草草了事。筆者認(rèn)為，要查清三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑的起火點(diǎn)和起火原因，必須先掌握此類建筑的火災(zāi)過程和起火點(diǎn)的特征。
    1、火災(zāi)過程及特點(diǎn)
    在三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑火災(zāi)中，雖然每場(chǎng)火災(zāi)因起火物的性質(zhì)、數(shù)量以及環(huán)境條件不同，而引起燃燒的快慢和火勢(shì)大小有別，在火災(zāi)過程中，隨著時(shí)間的改變，燃燒的環(huán)境和條件也隨之變化。但是火災(zāi)從起火到熄滅，都是按照一定的規(guī)律進(jìn)行燃燒的，時(shí)段不同，燃燒的特點(diǎn)也不相同，根據(jù)燃燒的時(shí)間，可將火災(zāi)過程分為：起火、蔓延、穿頂、全面燃燒、熄滅五個(gè)階段。在燃燒過程中，殘留的痕跡特征分別代表相關(guān)時(shí)段的特點(diǎn)，它們構(gòu)成了起火點(diǎn)，非起火點(diǎn)、起火部位和火源方向的一些特征。
    1.1起火。起火就是指起火點(diǎn)燃燒的開始。這一階段燃燒的情況和發(fā)展至下一階段的時(shí)間長短，要看正在燃燒的物質(zhì)種類，數(shù)量多少，以及這些物質(zhì)所處的環(huán)境和條件而定。長的有達(dá)數(shù)天、幾個(gè)小時(shí)（如煤的自燃、浸有油脂的抹布自燃、棉麻自燃以及電熱器具烘烤可燃物等），短的約1分鐘就能發(fā)展至下一階段。通常火勢(shì)是由小逐漸擴(kuò)大，使燃燒產(chǎn)生的熱氣流急劇上升，當(dāng)受天花板或屋頂?shù)淖钃?，煙塵不能外流時(shí)，便積蓄了熱能，促使室內(nèi)的上層空間的溫度急劇上升，最后把屋頂?shù)目扇嘉锛訜嶂寥键c(diǎn)，從而引起屋頂開始著火燃燒。
    1.2蔓延。由于起火點(diǎn)的物質(zhì)繼續(xù)燃燒，發(fā)展至屋頂可燃物的燃燒，這時(shí)燃燒面積迅速擴(kuò)大，很快波及整個(gè)屋頂。隨著房屋上部燃燒面積擴(kuò)大，火勢(shì)增大，燃燒產(chǎn)生的調(diào)溫氣體、煙塵彌漫在整個(gè)房屋的上部空間。由于那里的溫度高、空氣稀薄，而造成不完全燃燒現(xiàn)象，使室內(nèi)產(chǎn)生濃煙與暗紅色的火焰，逐漸由上往下發(fā)展，并在房內(nèi)的門、窗上方“尋隙”向外蔓延。此時(shí)室內(nèi)壓力高于室外大氣壓、會(huì)出現(xiàn)門窗打不開的現(xiàn)象。這階段室內(nèi)地面的可燃物，若距離起火點(diǎn)較遠(yuǎn)，又無易燃物相連在一起，這時(shí)一般不會(huì)著火。
    1.3穿頂。屋頂著火燃燒后，經(jīng)一段時(shí)間烘烤，起火點(diǎn)相應(yīng)部位的上部屋頂往往最先燒穿。一旦屋頂穿孔時(shí)，燃燒條件和環(huán)境迅速改變，燃燒產(chǎn)生的濃煙和火勢(shì)從穿孔處向上沖出，變成烈火，隨著屋頂燃燒塌垮面積的擴(kuò)大，室內(nèi)濃煙趨于消失，帶火斷落的可燃物引起下面可燃物的燃燒，其燃燒面積一般隨著上層塌垮面積的擴(kuò)大而擴(kuò)大。
    1.4全面燃燒。房屋頂部全部被燒塌燒垮，地面可燃物被引燃。這時(shí)上有棟梁檀條，下有木器家俱之類可燃物燃燒，火勢(shì)達(dá)到最高潮，中層可燃性物質(zhì)全部都燒毀。
    1.5熄滅。全面燃燒后，經(jīng)一段時(shí)間，可燃物逐漸被燒完，火勢(shì)隨著減弱，最后因無可燃物而熄滅。
    在整個(gè)火災(zāi)過程中，各個(gè)階段都可能有撲救活動(dòng)對(duì)火災(zāi)的發(fā)展施加影響。但是，無論撲救行為對(duì)火災(zāi)的影響如何，火場(chǎng)最后遺留下的殘灰剩瓦中，有不少痕跡物證反映了起火點(diǎn)、非起火點(diǎn)、起火部位和火源方向的特征，現(xiàn)場(chǎng)勘查，發(fā)現(xiàn)尋找這些痕跡物證，便能認(rèn)定起火部位、起火點(diǎn)所在位置。
    2．起火點(diǎn)的特征
    火場(chǎng)中有很多痙攣物證能夠反映起火點(diǎn)、非起火點(diǎn)、起火部位和火源方向的特征。其中主要有：
    2.1層次。所謂層次，一是指火場(chǎng)內(nèi)建筑物及室內(nèi)物品燒前所在的空間位置。另一層次是指火災(zāi)過后遺留下來的殘灰剩瓦的層次。前者根據(jù)不同的空間位置，把它分為上、中、下三層，上層是指天花板以上的部分，中層指天花板以下而離地面又有一定空間和高度的可燃物，如柜子、桌子等木器家俱之類。下層指緊貼地面與地面之間沒有任何空隙的物品。這兩者之間的層次關(guān)系，在通常情況下，形成了起火點(diǎn)與非起火點(diǎn)的特征。因?yàn)樵诨馂?zāi)發(fā)展過程中，對(duì)未燒前的層次產(chǎn)生了破壞，而這種破壞的先后因?qū)哟尾煌悺Ｈ缙鸹瘘c(diǎn)是最先受燃燒的破壞，中層可燃物逐漸變成灰燼，然后是其上面的可燃物。當(dāng)上層受到燃燒破壞時(shí)，瓦片或天花板泥塊、檀條就塌落地面，有的因跌落的沖力，彈射飛入中層物與地面之間的空隙里，但大部分瓦片、磚塊壓在中層可燃物灰燼之上。這時(shí)除起火點(diǎn)燃燒了一段時(shí)間外，其余不是起火的地方，包括下層可燃物有的可能還未燃燒或者正在燃燒，但未受到破壞--可燃物的空間位置還未改變。如上層屋頂?shù)耐咂粺了涞孛?，但地面的椅子板凳等還未著火燃燒，甚至地面的椅子板凳等物會(huì)被上層塌落下來的東西打翻。當(dāng)火災(zāi)進(jìn)一步發(fā)展，全面燃燒階段的火勢(shì)趨向減弱直至最后熄滅時(shí)，許多中層可燃物被燒毀，原來的形狀和位置改變，剩下的是灰炭，壓在先塌落下來的瓦片或天花板泥塊之類上層物的上面。因此當(dāng)火災(zāi)熄滅后，在火場(chǎng)殘留物中，可以發(fā)現(xiàn)起火點(diǎn)與非起火點(diǎn)兩者之間殘留的層次不同。它們的特征和區(qū)別是：
    起火點(diǎn)：地面-灰炭-瓦片。
    非起火點(diǎn)：地面-瓦片-灰炭。
    由于火場(chǎng)殘留物中的這種層次關(guān)系含有相對(duì)時(shí)間方面的信息，因此可以利用其作為認(rèn)定起火點(diǎn)與非起火點(diǎn)的一個(gè)根據(jù)。
    2.2灰化。灰化與炭化是兩個(gè)不同的概念?；一悄承┯袡C(jī)可燃物充分燃燒的結(jié)果；炭化則是某些有機(jī)可燃物在高溫下缺氧的產(chǎn)物，屬不完全燃燒產(chǎn)物?？扇嘉锏幕一c它的性質(zhì)、燃燒條件有關(guān)，也與時(shí)間長短有關(guān)?；饒?chǎng)中，從燃燒條件和環(huán)境看，先起火的地方，燃燒時(shí)間較長，供氧條件較好。當(dāng)火災(zāi)發(fā)展至上層物質(zhì)塌落階段時(shí)，起火點(diǎn)燃燒條件改變，受到上層塌落物的埋壓覆蓋。而非起火點(diǎn)的下層可燃物，在上層物塌落前往往還沒有燃燒，塌落后雖開始引起中、下層可燃物的燃燒，但同時(shí)又塌落了一些不能燃燒的如瓦片或天花板泥塊之類的上層物質(zhì)，把下層某些較小、較薄的可燃物覆蓋起來，因而起了隔熱斷氧的保護(hù)作用，使下層可燃物不能充分燃燒。即使在火場(chǎng)的高溫條件下，最多也只能使這些可燃物炭化而已。況且在大多數(shù)情況下，往往還受到撲救活動(dòng)的影響，下層緊貼地面較小、較薄的可燃物，還受到滅火過程中水的浸濕而不能燃燒或炭化。因此，火場(chǎng)下層非起火點(diǎn)的可燃物受到保護(hù)，而較完整地殘留下來。所以根據(jù)下層可燃物的灰化情況作為起火點(diǎn)與非起火點(diǎn)的一個(gè)特征。在通常情況下，上層物下壓著較厚灰化層的是起火點(diǎn)，沒有灰化層的則不是起火點(diǎn)。
    2.3煙熏痕跡。煙塵是物質(zhì)燃燒的產(chǎn)物，濃密程度除與可燃物的性質(zhì)、數(shù)量有關(guān)外，還與燃燒環(huán)境條件有關(guān)。在火災(zāi)過程的各個(gè)階段中，尤其是沒有穿頂前的蔓延階段，有產(chǎn)生濃煙的最佳條件，所以這時(shí)的煙塵最濃密。這階段因供氧不足，可燃物不完全燃燒，一氧化碳增加；當(dāng)煙塵溫度上升至攝氏四百多度時(shí)，一氧化碳有的分解析出炭粒彌漫在房屋的上部空間，同時(shí)在周圍“尋找”與外相通的點(diǎn)竄出。這樣煙塵停留或經(jīng)過的地方，便會(huì)留下煙熏痕跡。但是，當(dāng)火災(zāi)發(fā)展至穿頂后，產(chǎn)生濃煙的條件發(fā)生變化。這時(shí)供氧充分，燃燒較完全，產(chǎn)生的煙塵直接排入天空，煙熏痕跡不明顯。即使有一些煙熏痕跡，往往也是限于直接被熏痕跡，面積大、濃厚均勻。兩者不難加以區(qū)別。
    煙熏的這些的特點(diǎn)，對(duì)于在火場(chǎng)中尋找起火點(diǎn)火有幫助。若火災(zāi)是在天花板與屋頂之間的悶頂（暗樓）先燒起來，然后蔓延至中、下層，則這種火場(chǎng)在地面上是找不到起火點(diǎn)的，但在悶頂范圍內(nèi)的墻體上，可以找到明顯的如“V”形痕跡等煙熏痕跡。而天花板以下的墻體和門窗上部的外墻（注意風(fēng)向的影響），則無明顯的煙熏痕跡。
    2.4溫度。通常在火場(chǎng)中被燒的物質(zhì)是不盡相同的，它們對(duì)溫度的高低和作用時(shí)間長短的不同，引起的變化也不同。因此在火災(zāi)過程中，遺留下記錄溫度高低和時(shí)間長短的各種痕跡物證。例如磚或水泥抹灰之類的墻體，這些墻體是熱的不良導(dǎo)體，溫度很高但在作用時(shí)間較短的情況下，熱不易傳入磚墻體里面，遇到水驟然冷卻，通常不會(huì)炸裂，即使炸裂，一般也是很表淺的，而且在同一環(huán)境里，往往是較均勻一致的。但是當(dāng)起火點(diǎn)靠近墻體，陰燃時(shí)間較長，然后引起明火燃燒。這時(shí)墻體因受長時(shí)間高溫加熱，墻體內(nèi)溫度高，當(dāng)遇到撲救的水冷卻時(shí)，由于冷縮熱脹，就會(huì)炸裂剝離，而留下與周圍墻體迥然不同的痕跡。如剝離掉的墻體呈V型或U型。當(dāng)火場(chǎng)因故變動(dòng)或遭到破壞，已無法運(yùn)用其它特征去認(rèn)定起火點(diǎn)時(shí)，如在現(xiàn)場(chǎng)能發(fā)現(xiàn)這種痕跡，這對(duì)認(rèn)定起火點(diǎn)是很有幫助的。
    2.5方向?；饒?chǎng)殘留物中，它們?nèi)紵膰?yán)重程度，往往都具有明顯的方向性。這種方向性與火源或起火點(diǎn)有關(guān)。例如桌子、椅子、柜子等在不靠墻時(shí)，被燒后其傾倒方向往往指向火源或起火點(diǎn)。在地面的木箱、盛物的容器（不可燃的容器可看其里面的物質(zhì)），靠近火源或起火點(diǎn)一面被燒得較嚴(yán)重。殘留物產(chǎn)生的這種方向性的原因，是因?yàn)榛馂?zāi)一般都是由點(diǎn)逐漸蔓延波及至面的。同時(shí)火源或起火點(diǎn)燃燒的熱輻射，使對(duì)著火源或起火點(diǎn)的一面，在未著火前受到加熱，溫度較高，當(dāng)上層可燃物跌落時(shí)，對(duì)著火源或起火點(diǎn)的一面因溫度較高，就將先著火。燃燒的速度也較快，因而被燒的嚴(yán)重程度和傾倒都有方向性。但這種方向性有時(shí)因撲救活動(dòng)、倒塌的撞擊和不燃物的遮擋而造成例外。這種情況下，可采用還原法，將這些物件放回原處，再加以觀察比較研究，同樣可找出起火點(diǎn)。
    許多火場(chǎng)，有的從外部觀察就能確定火是哪個(gè)范圍先燒起來的。有的火場(chǎng)，從外表上就不易判斷火是從那個(gè)地方先燒起來的，這時(shí)就要從火場(chǎng)某些殘留物中，按所顯示的方向去尋找起火點(diǎn)。如家俱、墻壁傾倒方向即火源方向，等等。
    3、結(jié)論
    雖然三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑發(fā)生火災(zāi)后，往往只剩下殘壁斷瓦，但只要我們掌握了此類火災(zāi)過程和起火點(diǎn)特征，仔細(xì)勘查，不放過蛛絲馬跡，再加以認(rèn)真地綜合分析，殘壁斷瓦將給我們提供有力物證。起火點(diǎn)就不難找出，火災(zāi)原因就不難查明，就不會(huì)出現(xiàn)束手無策的局面。(建筑鋼結(jié)構(gòu)整理)
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