火调工作的历史追溯及未来展望

麻庭光讲师

(上海应用技术大学，上海 201418)

0 引言

随着国内消防体制改革的推进，火场调查工作产生大量岗位缺口，亟待高等教育和继续教育提供人才填补。而我国只有中国人民警察大学刑事科学技术专业设有火灾调查方向，每年毕业不到100人，难以满足全国范围6 000名火调员岗位的市场需求。美国国家法医学中心(National Council on Fireworks Safety，NCFS)在2000年进行过一项针对火灾调查员的问卷调查[1]，其中422份有效反馈显示，只有33%的被调查者拥有大学学位，其中只有10%拥有与科学或工程相关的专业背景。该调查还发现，火灾调查员平均只接受过60h的培训，这意味着每年只有1～2周的培训课程。2012年美国再次进行的一项调查反映了与NCFS调查相似的结果[2]，结果显示被调查的586名火灾调查员有效反馈中有50%拥有学士学位或更高学历，其中只有18%与科学或工程相关。这表明许多调查人员通过非正式在职培训获得大部分专业知识，存在很大的专业提升空间。并且火调领域的培训方式有点类似于门徒培养，即有现场经验的火灾调查员指导那些经验不足的火灾调查员。不幸的是，在某些情况下，有现场经验的火灾调查员总结的经验有些反而是未经验证的错误观念，例如，火灾调查人员特别是那些在1992年(美国火调标准《火灾和爆炸调查指南》(NFPA921)诞生之年)之前获得基础培训的调查人员，接受过错误信息的培训[3]。许多调查人员在完成基础培训后几乎没有接受过其他培训，其中一些人没有意识到他们的早期基础培训存在错误，也没有意识到缺乏最新技术培训的后果。最著名的例子是威灵汉姆纵火案[4]，它让从业者感受到知识缺陷和未能与时俱进带来的司法困境。因此，在火调领域越来越强调火灾理论和专业教育的重要性，为此需要展开继续教育和专业培训，强化对经验的验证和对理论的重视。

目前国内的火调工作，虽然没有数据支持，但根据与国内火调人员的交流结果可知，国内火调工作情况大致与30年前的美国相仿，处于缺乏NFPA921(火调标准)的经验调查阶段，火调员大多缺乏系统培训，全盘接受前辈的经验和不足，对火调工作的认识缺乏足够的理论基础，也认识不到系统理论的必要性和重要性。因此重温火调的历史，认清火调的发展趋势，对提升专业热忱和端正职业态度有很大帮助，有助于消防职业化改革的推进。

1 火灾调查的历史源头

公元前23年，全面继承凯撒的遗产和影响力、大权在握的奥古斯都，借鉴罗马保民官鲁弗斯开办免费消防队伍的经验，利用公共财政和奴隶队伍成立人类历史上第一支公共消防救火组织[5]，史称“公共家庭(拉丁文：Familia Publica)”。公元6年，因为奴隶消防员的工作效率低下，在火场表现不够勇敢，在一次令人失望的火场行动之后，该消防队被强制解散，原地重建了第一支由公民或自由民组成的消防队“守望者(Vigile)”。它由7个军团组成，每个军团约1000人。他们的职责不仅包括灭火救火的实际工作，而且要巡视临近的街区防止抢劫和偷盗，是城管与消防的综合体。消防队长被称为“城区守望者(Prefectus Vigilum)”，由3名副手“城区副队长(Subprefecti)”协助，下属7位“保民官(Tribune)”，管理49名“百夫长(Centurion)”和若干“技术员(Principal)”(如今日美国消防协会(National Fire Protection Association，NFPA)的技术标准委员会都是由各种Principal组成)。“技术员”是指那些罗马军队中拥有固定办公室的，介于军官和普通士兵之间的中间官员(相当于文职干部或技术岗)。在这些技术员岗位中，突出的岗位是“支书(Librarii)”，他们负责记账并支付工资。另一种职位叫“司号(Bucinatore)”，每一军团/大队有几名“旗手(Ensign Bearers)”，以及若干“水夫(Aquari)”(传递水桶)、“射手(Siphonarii)”(操作水枪)、“掌灯者(Sebaciarii)”(这是一个人名，西方有以第一人冠名岗位的长期传统)和“Mitularii(考证不详)”，分别在救火战斗中担当不同责任。此外，每一个军团有4名医生，负责队员的保健和安全。最后但绝非最不重要的岗位被称为“拷问者(Questionarius)”，是当公众怀疑有纵火嫌疑时，有权执行肉体惩罚来获得真相和问责的官员。这一岗位的职责，近似于现代的火灾调查。

中国的火灾调查事业，始于东晋武库火。王隐《晋书》云“晋元康五年十月，武库火，焚累代之宝，检校，是工匠盗库中物，恐罪，乃投烛著麻膏中，火燃”。也就是说，这是偷盗之后的纵火灭迹。东晋权臣张华却据此提出，“积油万石，则自然生火”[6]的结论，也就是说，张华认定这场火灾的发生原因是自燃，他可以说是中国火调第一人。唐欧阳询《艺文聚类》指出“积纟由万匹则自然生火，泰始中武库火，积纟由所致。”也就是说，欧阳询认可张华的结论，并进一步注解为丝绸自燃。

有了张华的理论先导和《博物志》作参考，后世的火场调查就有了理论依据。于是有下列2则故事，说明历代的火调工作是非常重视经验传承和理论指导的。“时长沙宣武王将葬，而车府忽于库失油络，欲推主者。蔼曰：‘昔晋武库火，张华以为积油万石必然。今库若有灰，非吏罪也。’既而检之，果有积灰，时称其博物弘恕焉。”[7]“强至祠部为开封府仓曹参军，时禁中露积油幕，一夕火。主守者皆应死。至预听谳，疑火所起，召幕工讯之。工言制幕须杂他药，相因既久，得湿则燔。府为上闻，仁宗悟曰：顷者真宗山陵火起，油衣中其事，正尔主守者。遂比轻典。昔晋武库火，张华以为积油所致，是也。”[8]

真正的火场调查，不是仅靠发现火场地点，确定失火原因就可以了。相关调查人员还需要对火场蔓延过程和蔓延途径进行分析，通过失控过程来认识成灾的责任。因此火调和医生的诊断过程一样，是一门实证科学，强调现场调查和绘图技术的作用。中国古代比较符合现代火调程序的案例，从宋代的程琳图火(或称“程琳烓灶”)故事开始。“程文简公琳，知开封府。会禁中大火，延两宫。宦者治狱，得缝人火斗，已诬服，而下府，命公具案狱。公立辨其非。禁中不得入，乃命工图火所经。而后宫人多而居隘，其烓灶近版壁，岁久，燥而焚。曰：‘此岂一日火哉！’乃建言：‘此殆天灾也，不宜以罪人。’上为缓其狱，卒无死者。”[8]程琳的作法，已经非常靠近当代专家证据的作用了。

在火场死因方面，有宋代的宋慈，“凡生前被火烧死者，其尸口、鼻内有烟灰，两手脚皆拳缩。缘其人未死前，被火逼奔争，口开气脉往来，故呼吸烟灰入口鼻内。若死后烧者，其人虽手、足拳缩，口内即无烟灰。若不烧着两肘骨及膝骨，手、脚亦不拳缩。”[9]在不能进行尸体解剖的宋代，宋慈的经验代表着当时法证科学的最高水平，全面领先当时欧洲的认识水平。

宋代商品经济高度发达，对老百姓的生命财产安全异常重视，死刑审核权收归中央，是中国古代“以人为本”认识的重要发展阶段。宋代也是我国消防事业发展的一座高峰，《清明上河图》中就有宋代消防队的影像记录，如图1。墙上的工具、院内的马匹、院落的地理位置(彩虹桥和城门之间的中点布局)，都是宋代消防“军巡铺”的典型特征，在《东京梦华录》中有所提及。

图1 《清明上河图》中的消防队伍Fig.1 Firefighters in "Riverside Scene at Qinming Festival"

可是，自从元代高彦敬放松消防管制，“元至元间杭州尚有火禁。高彦敬克恭为江浙行省郎中，知杭民藉手业以供衣食，禁火则小民屋狭夜作，燃灯必遮藏隠蔽而为之，是以数至火患，遂弛其禁。杭民頼是以安，与亷叔度除成都火禁一意也”[10]，相当于废除官办消防制度之后，中国的消防事业走入低潮，到袁世凯1902年重办消防，系统的公共消防和火调事业中断了600多年。值得一提的是，自从公元476年西罗马灭亡，到1116年前后威尼斯重新办公共消防，欧洲的消防事业也曾中断600多年。由于消防工作既不是种植(农业)，也不是生产(工业)，必须仰赖商业活动来提供足够的资源来保证商业秩序的正常进行，所以消防工作的中断意味着商业文明的衰微。对此，中欧分别在不同的时段发生消防中断，意味着不同时段气候对于商业文明的不同影响，也算是李约瑟难题在公共安全领域的表现之一。

由于美国保险事业的快速发展，消防工作与火灾保险相互推动，每一场重大火灾都需要调查真相，因此火灾调查工作一直在推进。消防工程的一个源头是1860年前后新英格兰地区的润滑油着火事件，当时刚成立的麻省理工的教授参与调查研究，发现是润滑油闪点过低造成，后来调整润滑油参数，润滑油受热自燃问题自动消除，被专业史家称作是第一次符合科学原理的火灾调查，也是消防工程独立的标志之一[11]。

影响当代火调工作的2次调查分别是1993年4月19日的“韦科惨案(纵火案)”和1994年3月24日的瓦特街62号大火。围绕前者的10年诉讼是全国性热点，给全美人民普及了火调工作的重要性。后者因为其中的消防员之死推动数值模拟工具在火调领域的应用，是火调专业化的标志之一。当然，1988年首次出版的《SFPE消防工程师手册》(代表着消防专业知识体系的第一次成型)和1992年出现的火调标准NFPA921，可以算作火调工作的独立标志。对英国来说，1987年国王十字架火灾引发大量的火灾科研，可以说是现代火调技术的发端。对中国来说，1994年新疆克拉玛依友谊馆大火推动消防法的诞生，是推动消防进步的里程碑事件。因此，现代火调作为独立专业只有大约30年历史。

值得一提的是，我国较早的专家证据出现在2003年衡阳衡州大厦倒塌事故之后的诉讼过程中，是专家证据的一次尝试。当时有湖南大学2位土木工程教授参与相关的诉讼过程，但没有体现结构火灾的专业性特征，在专业性和代表性上仍有不足。国内还有一些著名的调查报告公开发表，如《天津大爆炸调查报告》，但没有达到法证科学研究的普及阶段，因此对社会的宣传效果和影响力还很有限。

1999年，火调专家Schröder在其博士论文[12]中总结了美国火灾调查领域得到快速发展的3个原因。

第一个原因是1960年代中后期发生的材料革命。有机合成物在许多住宅和商业环境中取代饰面、家具和其他场合下的纤维素材料(即木材)。有机合成物的出现使简单的“条条大路通火源”的调查方法变得日益复杂，因为它们参与燃烧过程非常迅速，燃烧时释放大量热量，并且在燃烧前经常会发生相变(如融化成油池)。此外，许多材料的快速热释放使得隔间导热造成的轰燃现象更常见。简而言之，火灾调查人员面临的难题变得更加复杂多变。

第二个原因是火灾研究人员使用的跨学科方法以及科学仪器的改进和使用。可追溯到1920年代的科学技术，如X射线衍射、质谱和气相色谱，已经得到改进，现在已被广泛接受。用于测量温度的热电偶(可追溯到1960年代)等工具变得更加常见可靠且易于使用。1980年以来信息技术的巨大进步和计算机革命使得大规模进行数据采集和管理成为可能。图书馆已经在网上提供数据，互联网使调查人员可以更轻松地交换和分析数据。简而言之，火灾调查员的辅助工具更好用更方便了。

第三个原因是以前仅由学者和专家应用的概念和方法，现在该领域的每个人都可以分享。不仅评估火灾场景的原因和起源，房间构造和配置、通风源、内容构成和放置、点火源等都已成为调查员获取的基本数据。简而言之，火灾动力学知识快速成熟，人们有更多的理论和视角来解读同一个现象，市场对火调的要求和期望更高了，催生了对火灾调查的培训需求。

2 火调理论的成熟

“火场证据会说话”，这是火调员经常提出的对本职业的基础性认识。然而，如何让证据说话却需要专业知识的长期积累。随着社会的发展，从人证，到物证，到专家证，火调工作的中心不断发生转移。

罗马时代，火调员之所以被称作是拷问者，是因为他们没有有效的知识积累来看出火场痕迹的规律性，只强调对人心和人性的调查。当时的火调具有体罚的权利，可以通过鞭打体罚来实现让人证开口的目的。在漫长的中世纪欧洲，所有的调查取证工作都是基于人证。

随着第二次工业革命(电气革命)，消防工作作为电气设备的保障应运而生。第一位系统认识火灾调查重要性的理论工作者是加州大学伯克利分校的保罗·科克教授。1953年他撰写了具有划时代意义的教科书《犯罪调査》，同时他还一直是一名私人刑事学顾问。正是这份“亲身下海”的工作使他接触到火灾和纵火案的调查，其中包括各种各样火灾和爆炸的案例。1969年他出版第一部由科学家而不是现场调查员撰写的有关火灾调查方面的教科书《火灾调査》，该书成为火灾调查工作的标准参考读物和经典。他退休之后，该书版权被约翰·德·哈安买下，更名《科克火灾调查》，不断更新出版30多年，该书第五版在2006年进入中国[13]，深刻影响了国内一代火调人。德·哈安本来是加州火调员，在接近退休时拿了英国的博士学位，退休后成为加州犯罪学院的教授，是从实践岗位走上理论岗位的典型人才。该书充满着对经验和操作的重视，代表火调领域物证时代的理论高峰，通过分析各种材料在火场的响应，认识火灾的源头。

然而，2017年出版的该书，版权已经属于马里兰大学消防工程毕业生戴维·哎科夫[14]，大量量化公式开始出现，火调工作更加理论化，案例更加丰富，符合社会对专家证据更加重视的大趋势。一位典型的专家，就像宋代的程琳，通过对人证、物证的专业解释和实验验证，可以更好地复现火灾的发生经过，因此不仅可以查找源头，还能通过全面的解读来认识各方的责任，因此更能有效推动消防科学技术的进步。自从1992年的韦科纵火调查案之后，各种消防专家频繁出现在视频云端，给公众普及专业知识，引导正确的科学态度，是社会文明发展到高级阶段的标志性特征。

3 火灾调查的大学教育

火调工作是一个非常狭窄专业的领域，即所谓的利基市场，在我国属于安全科学下属消防科学下的火调技术方向，除中国人民警察大学刑事科学技术专业的火灾调查方向和中国政法大学的法证科学方向，还没有专门的大学开设相关专业(因为市场发育不成熟)。因此，火调员通常是定向培养，通过在职教育来加强火场经验，通过“口口相传，言传身教”达到培训目标。由于消防队员对于火场的灭火效果和水渍损失有较好的体验，因此火调员通常来自退役的消防队员(因为他们更懂得水损，更容易区分火灾损失与其他损失的差异)，然而他们缺乏足够的理论培养，通常对专业理论比较排斥，因此在培训内容的选择上有很大局限性。不过，随着NFPA921在国内的推广，火调的职业化培训得到更多重视，我国在新形势下提出培养6 000名火调员的需求，火调工作的职业教育市场方兴未艾。因此，研究美国火调技术的大学培养计划，对我国的职业培训市场也有很好的启发。

美国的火灾问题较多，对火调事业起最大推动作用的是发达的保险事业(经济考量)，其中又高度关注纵火领域的人性因素(诉讼考量)，因此存在众多的火调岗位。纽黑文大学的学生有一半人是冲着李昌钰的成功而来，调查工作很有市场。然而，由于就业率的压力和有限的市场岗位，拥有火灾调查大学教育计划的高校主要有3所(社区学院的火调课程没有包括在内，很多社区学院也可以培养消防员和火调员)：东肯塔基大学(Eastern Kentucky University，EKU)[15]的火灾与爆炸调查专业，中佛罗里达大学(University of Central Florida，UCF)[16]的法证科学，以及纽黑文大学(University of New Haven，UNH)的火灾科学。东肯塔基大学高度专业化的火调专业课程计划[17]的设计原理，如图2。

图2 典型的火调专业的大学课程设置Fig.2 Courses for a typical fire investigation specialty

通常美国大学理工科学位的学分要求是120～130之间(国内学分要求在160～220之间)，因此专业课程比较凝练，每一门专业课的设置，都有对应市场需求的特殊考量。这套教学计划，基本围绕4条主线。第一是消防工作的基础概念，对防火和灭火工作有基本了解；第二是火灾科学本身，火调就是研究各种材料在火场的表现，因此火灾动力学是核心；第三是刑事理论，如何打官司，让火调结果能够在法庭辩论过程中取得收益，这是以人为本精神的直接体现；第四是实践类内容，学员都需要到市场上操练，才能取得相关资质和就业。

值得一提的是大学一年级的防火技术，承担着2项任务。第一项任务是引导学生入门，对职业发展有所期待，提升其职业兴趣，坚定其职业选择；另一项重要任务是“授人以渔”，直接传授有用的技术，上完这门课，就可以去参加兼职与实习了。近4个月的暑期是大学生打短工的黄金时间，也是各单位进行防火检查的时间，因此有了专业入门课，就可以从事相关防火工作的“短工”“实习生”“见习岗”，既能弥补学费，也可以获得直接经验，对后继的学习和就业有很大帮助。火调职业化，从大学第一年的暑假开始。

4 火灾调查的发展方向

国内火灾调查的发展方向，要看美国的历史和现状。美国的火灾调查技术，伴随着保险(经济)与纵火(人性)的斗法而发展出来，也伴随着数次技术革命带来的火灾挑战，因此有着较长的发展历史。当前美国的火调技术领域异常活跃，主要的发展方向有：

(1)案例库。早在10年前，纽黑文大学就建设了李昌钰图书馆，系统收藏和展示法证科学的书籍和物证，为法证科学的发展奠定基础。上海市消防救援总队火调部门与沃尔沃公司联合开办的汽车火灾原因调查实训基地，也给国内的火调培训市场提供了一个集中的案例库和展示平台，如图3。

图3 汽车火灾原因调查实训基地为案例库建设奠定基础Fig.3 The training ground for auto fire investigation establishes a foundation for constructing the case base

(2)VR技术。同样10年前，李昌钰教授就已经开始探索大数据技术在火灾调查领域的应用。具体说来，就是利用高分辨率的图像拍摄技术完成火场的高分辨率重建技术(相当于虚拟现实技术)。重建之后，可以像医学领域的造影技术，让全世界专家都远程登录来检查火场症状，寻找失火原因，评估多方责任，同时也可以起到教育培训的作用。这相当于是医学领域的在线检查和远程问诊技术，让专家异地诊断和交流，可以充分发挥专家的主动性和便利性。

(3)火调对防火标准的促进。在这方面最成功的调查是英国的国王十字架地铁站火灾，发现了一种特殊的火场现象：壕沟效应。美国火调研究的分水岭是世贸大厦倒塌事件，针对此灾，国会通过立法，授权批准国家科技研究所(National Institute of Science and Technology，NIST)从事火灾调查，全面改善美国联邦调查局(Federal Bureau of Investigation，FBI)和酒类烟草枪支专卖局(Bureau of Alcohol, Tobacco and Firearms，ATF)主导的火调事业。通常50万美元损失以下，FBI负责调查，50万美元损失以上，ATF主导调查；重大的社会影响案件，NIST下属建筑安全研究所和火灾实验室负责调查。通过这3个部门的相互监督与促进，全面提高了火灾调查的技术水平。

(4)火调的定性与定量研究。火调工作，主要从事的是火灾特征和模式研究(定性)以及燃烧历史(定量)，以便发现火场的规律性。美国火调出身的Schröder博士，提出火灾的过燃木现象[18](长期预热的燃料容易提前失火，如浙江台州足疗店火灾)和石膏过火研究[19](石膏的脱水过程可以量化，因此记录了石膏在火场的受热过程)，推动了火调科学的发展。美国咨询公司燃烧科学工程公司(Combustion Science Engineering，CSE)，通过实验研究报警器与烟黑的互动[20](解决了报警器在火场的动作痕迹)，以及地毯火灾的烛芯效应[21](解决了油类纵火的燃烧强度问题)，发现其中的科学原理，分别解决了各自领域的核心问题，是火调科研比较成功的案例。火灾的本质是应用问题，来源于基础研究(燃烧技术)在火场的应用，因此消防技术本质上都是应用技术。火调科研要充分体现火调工作的经验特征和科学本质，充分发挥理论在分析现象后果中的主导和诠释作用，在技术和科学之间做出较好的平衡，才能推动火灾科学和火调技术的长远发展。

5 结论

消防工作是经济发达的产物，火调工作是科学态度的结果。社会文明看消防，社会消防看火调。罗马时代的问责文化和北宋时期的实证火调，曾经是消防史上的2座高峰，其影响一直流传到今天。《科克火灾调查》总结的经验性内容，曾经主导中美两国的火调工作，在理论快速发展的现在也不过时。现阶段美国已经在大学开办火调专业，给我国高等院校开展火调的大学教育、继续教育和职业教育提供了可以参考借鉴的样板。把握时代的机会，体会社会的脉搏，希望更多有识之士关注火调领域专家证据的上升趋势，更加重视火调技术的学院化和制度化培养，通过提高火灾科学和火调技术的专业化培训，提升火调队伍的整体水平。随着消防职业化改革的推进，专业知识积累在火调领域同样大有可为，社会的消防事业因此而获益，社会的公共生活因此而安全，城市安全获得更加有效的系统保障。