玻璃痕迹在建筑火灾调查中的作用

罗健

摘要：玻璃是生活中的常见材料，其可以对建筑火灾调查工作起到一定的帮助作用，通过观察玻璃的破坏痕迹，可以了解火灾的发生原因、火势大小以及火灾的蔓延方向，并以此为基础为火災救援工作提供一定的数据支持，推动火灾救援工作快速展开，最大限度保障人们的生命财产安全。因此，主要围绕玻璃痕迹在建筑火灾调查中的作用展开相关阐述。

关键词：玻璃痕迹；建筑；火灾调查；作用

当前很多建筑的外立面主要由大面积的玻璃组合而成，建筑内部通常也有很多玻璃制品，而玻璃在火灾当中呈现的痕迹可以为调查人员提供一定的帮助，通过对玻璃表面的破坏痕迹进行对比以及分析玻璃的破碎时间、断面的受力方向，能够快速判断起火的原因、现场的火势大小、火势蔓延方向以及火场中的温度变化，通过起火原因分析来避免火灾的二次发生。可见，玻璃痕迹在火灾调查中的作用非常显著。因此，本文主要针对玻璃痕迹在建筑火灾调查中的作用展开相关的研究与讨论。

1 玻璃特点

玻璃是人们日常生产生活当中常见的建筑材料，在社会高速发展下，玻璃制品也大范围进入了人们日常生产生活当中，比如窗户、家具、水杯、花瓶、鱼缸等。一方面，玻璃制品的美观度高度符合人们当前对审美的需求，而另一方面则是由于玻璃具有较好的透光性，能够起到调节温度、加强室内光照的效果。玻璃作为一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，是冷却过程中黏度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料，通常情况下，普通玻璃是由二氧化硅以及少量的氧化钙、氯化钠以及氯化铝所制作而成，不仅具有较强的绝缘性，而且没有固定数值的熔点，使玻璃能够在火灾现场长久地保留下来，并客观地记录建筑火灾发生的情况，也就是说在火灾发生时玻璃会随着火势的大小、现场温度以及火势的变化而产生不同的玻璃痕迹，见证了建筑火灾的发生过程。通过加强对玻璃特点的分析，了解玻璃的特征以及在火灾下玻璃的痕迹可以进一步加强对玻璃的了解，使其能够对建筑火灾调查提供最大限度的帮助。

2 玻璃痕迹

2.1  机械破坏痕迹

玻璃痕迹是指在火灾现场的玻璃上保留的火灾痕迹和破碎痕迹，通过对此进行分析调查来了解火灾的发生原因以及相关数据，以此来为建筑火灾调查提供帮助。火灾现场是非常复杂的，很难仅凭一件物品去验证火灾的发生原因，推送火灾的发生经过，这显然是不现实也是不科学的。但一件案件总会由一些特定的条件和多种因素共同导致，通过对其进行综合分析调查，可以进一步增加火灾调查的真实性与准确性。而玻璃作为其中关键因素同样也是值得利用的。针对玻璃痕迹而言，大致可以分为四种：机械破坏痕迹、热量破坏痕迹、高温遇水炸裂痕迹、熔化变形痕迹。机械破坏痕迹主要是指玻璃在机械力的破坏下会呈现出两种截然不同的裂纹，即放射状裂纹和切向裂纹。玻璃放射状裂纹是由于玻璃的一侧承受机械力的作用产生弹性变化，由一处放射点向外扩散，呈现放射状。而切向裂纹则是受到机械力的撞击而形成的。

2.2  热量破坏痕迹

建筑火灾在发生时，室内的温度会随着火势的增强而不断提高，当室内温度达到一定的高度时，玻璃就会受到火势的影响而出现热量破坏痕迹。玻璃是一种非晶态物质，虽然没有固定的熔点数值，但是导热性较差、脆性较大，性质具有不统一性。在日常的生产生活当中，玻璃的这种特质会给人们日常生产生活提供一定便利，但是在火灾实际的发生过程当中，由于玻璃的导热性较差，很难适应火灾现场骤升的温度环境，外界环境与室内火灾环境出现了较大的温度差，进而造成玻璃产生热量破坏痕迹。

2.3  高温遇水炸裂痕迹

高温遇水炸裂痕迹的发生原因同样是由于玻璃的特殊性质，玻璃作为一种非金属材料，并且没有固定数值的熔点。也就是说玻璃一般不会随着火灾的发生而在火场中消失不见，通常能够作为一种重要的火灾调查物证在火灾现场被永久地保留下来。通过对玻璃痕迹进行检验，以此来对建筑火灾现场进行全方位的调查，了解火灾发生原因以及火势大小变化，以此起到预防火灾的目的。而正是由于玻璃没有固定数值的熔点这一性质导致玻璃的导热性较差，玻璃很难适应火灾现场的温度。正常的火灾救援工作展开过程中，主要以灭火器等相关设施设备为基础，利用水来快速地达到消灭火情的目的，而高温的玻璃在遇到水的瞬间，就会快速地产生高温遇水炸裂痕迹。而且这种玻璃痕迹在我们日常生产生活当中也十分常见，其主要原因就要归根于玻璃的特殊性质导致玻璃很难适应两种截然不同的温度差，从而产生炸裂的物理反应。

2.4  熔化变形痕迹

熔化变形痕迹顾名思义就是指玻璃在火灾现场高温的环境下产生熔化变形的现象，并随着火势的减小而逐渐固化，通过对固化后的玻璃进行调查分析来了解建筑火灾发生情况。虽然玻璃的熔点较高且数值不固定，但这并不意味着玻璃没有熔点，在一些大型火灾发生的过程中，火势逐渐增强，温度也随之增加，如果没有在达到玻璃熔点之前对火势进行扑灭，那么建筑火灾现场中的温度就会达到玻璃的熔点，造成玻璃产生熔化变形的现象。开始时玻璃呈现软化现象而后又随着温度升高逐渐熔化。通常情况下，在玻璃还未完全熔化消失时火灾已经能够控制，通过观察玻璃的熔化变形痕迹以此来为火灾调查工作奠定基础，可以初步判断火势大小以及火灾现场的最高温度[1]。

3 玻璃痕迹在建筑火灾调查中的作用

3.1  初步判断火灾起火原因

近些年来，越来越多的新兴产品用于日常生产生活当中，增加了人们用火用电的频率，这同时也就造成了火灾发生概率的增加，火灾原因也越来越趋向于复杂化，只有通过对建筑火灾进行充分调查，了解火灾发生的原因，才能够最大限度避免火灾的发生，尽可能地保护人民的生命财产安全。而玻璃作为目前建筑当中大面积使用的材料，由于其自身的特性，可以在火灾现场中有所留存，通过对玻璃痕迹进行研究分析，可以实现初步判断火灾起火原因的目的，这对建筑火灾调查工作提供了极大的帮助。通过对玻璃因受力破坏与热炸裂的破坏痕迹进行对比，初步判断建筑的起火原因。热炸裂痕迹通常呈现树枝状裂纹，因受机械力产生破坏的痕迹则多种多样，主要呈现为放射状裂纹，碎片呈现尖刀状，断面锋利，边缘平直。可通过观察地面上玻璃碎片的位置以及灰尘来了解玻璃破碎的时间。如果是在火灾发生时由救援工作导致玻璃破碎，则呈现因受力而损坏的痕迹，那么玻璃的掉落位置应该在建筑室内，并且压于灰烬之上。通常情况下，如果玻璃呈现在火灾发生前因受力而损坏的痕迹，则可以初步判断为故意放火案件。而玻璃呈现火灾发生后因受力而损坏的痕迹，则需要进一步观察玻璃来判断火灾的起火原因。除此之外，玻璃痕迹还可以进一步判断火灾的性质，不同原因引发的火灾所导致的玻璃痕迹也各有不同，通过结合已有案例对玻璃痕迹的形态进行比对核实可以进一步判断火灾的发生性质[2]。

3.2  初步了解玻璃破碎时间

在实际的工作中，通过对比玻璃上的烟熏痕迹能够判断玻璃破碎的时间。普通玻璃是由二氧化硅以及少量的氧化钙、氯化钠、氯化铝所制作而成，玻璃在火灾现场被火烤时，燃烧物不完全燃烧从而生成碳，碳会随着空气上升而附着的玻璃上，导致玻璃出现发黑、发乌的颜色变化。火灾的危险性不仅在于熊熊的大火，更在于火灾产生的浓烟，浓烟当中含有大量的碳等有毒物质，吸入过量可能会导致人中毒、窒息，甚至导致死亡。浓烟是火灾发生的重要体现，其也可以在玻璃上留下痕迹，可以此为基础做到初步了解玻璃破碎的时间。如果在火灾发生前，玻璃就已经产生了机械力破碎痕迹，则玻璃贴地的一侧就不会受到浓烟影响，反之玻璃面向空气一侧则会出现发黑的碳附着痕迹，而且玻璃的断面也会或多或少地受到浓烟的影响而产生烟熏现象。如果起火后玻璃产生机械力破碎痕迹时则正好与之相反，贴地一侧具有碳附着痕迹，面向空气一侧则并没有，而且断面干净整齐，没有灰尘附着以及烟熏现象。通过观察玻璃的烟熏附着情况就可以实现玻璃破碎时间的初步判断，这对建筑火灾性质的判断有着进一步的调查作用[3]。

3.3  了解玻璃断面的受力方向

力的作用是相互的，当玻璃受到机械力而产生破碎痕迹时也在暴露着玻璃断面的受力方向。通过对玻璃进行调查分析能够进一步了解建筑火灾的发生原因，为建筑火灾调查工作提供最大化的帮助。研究玻璃的断面行为可以通过直接观察玻璃的对面受力方向来进行，玻璃材料的性质使得玻璃在断面上保留着断裂过程当中的各种信息。火灾中的玻璃具有弓形线，相邻的弓形线一端在一面棱边上汇集，另一端在另一面棱边上分散开来，弓形线汇集的一面就是受力面。同时，观察玻璃的破碎位置，如果是由外侧对玻璃进行受力，玻璃的破碎位置应该在面向建筑室内一侧；而如果玻璃呈现热炸裂，那么玻璃就会以爆炸趋势散落在各处。反之也是如此，在建筑室内给予玻璃机械力，玻璃的散落位置就会在建筑外侧。可以通过对此进行初步判断来了解火灾的发生原因以及判断实施抢救是否会造成二次灾害发生。

3.4  反映现场火势大小和蔓延方向

温度的高低并不是引起玻璃热炸裂痕迹的主要原因，玻璃产生热炸裂痕迹在于建筑室内与建筑室外之间的温度差，温度差才是决定玻璃产生热炸裂痕迹的主要原因。如果室外温度过低，室内火灾现场温度并不需要很高的数值就可以引发玻璃产生热炸裂痕迹。通过观察玻璃痕迹可以初步判断现场火势大小以及火灾的蔓延方向，这对火灾救援工作的展开提供了极大的帮助。

首先，针对火灾大小来说，可以通过调查玻璃的软化程度来进行断定。玻璃虽然作为一种非金属材料没有固定熔点数值，但却并不意味着玻璃没有熔点，相反玻璃有熔点，只是熔点极高，现实生活中都很难达到。而在火灾发生时，当室内温度到达一定高度玻璃就会产生熔化变形现象，初步阶段为软化，其次产生变形，最后随着温度的升高而逐渐滴落，直至熔化，但玻璃熔化变形的现象是一个可追溯的过程，可以通过观察玻璃的软化程度来判断火势大小。在一般情况下，玻璃熔化变形会固定在火灾温度最高时的状态，并随着火势的减弱而逐渐凝固，重新定型，以此作为依据可以判断火灾现场火势大小。而火灾的蔓延方向也是从玻璃表面的熔化变形现象得知，玻璃具有极差的导热性，而且在现代建筑当中玻璃作为一种大面积使用的建筑材料，遍布在建筑内外，火源与玻璃具有一定的受热距离，使得玻璃产生程度不一的熔化变软现象。通过观察玻璃的熔化趋向可以得到火势的蔓延方向。如果一排窗户上的玻璃有软化、变形再到炸裂痕迹，说明火势在这一方向上越来越加猛烈，此现象可以验证火势的蔓延方向[4]。

3.5  判断火场中的温度变化

火在燃烧的过程中可以产生热能，而热能会导致温度升高。在建筑火灾发生过程中，由于着火环境处于相对较为封闭的空间，使得热能集中，难以快速扩散，从而形成室内温度上升，而温度的变化会在玻璃上有所体现，通过观察玻璃痕迹可以为建筑火灾调查工作提供相应参考，可见玻璃痕迹在建筑火灾调查工作当中的重要作用。所以需要相关人员对玻璃痕迹加以重视，通过积极调查并学习玻璃痕迹在建筑火灾当中的不同体现方向来获取相应的火灾发生信息。当玻璃受热时，受热的一面会发生膨胀，导致受热面弯曲，在室内温度到达300℃左右时玻璃会发生轻微变形，当建筑室内温度到达470℃左右时玻璃会产生软化现象，750℃时从玻璃受热面开始逐渐熔化。当建筑室内温度到达1300℃时，玻璃会从固态转变为液态。也就是说通过观察玻璃的变形情况，可以判断当时火灾的温度范围，如果说火灾现场玻璃产生熔化现象，即可证明火灾最高温度曾经高达1100～1300℃的范围内，以此类推。而且，玻璃的熔化速度与玻璃的薄厚也有一定关系，薄玻璃的熔化速度相比厚玻璃要快。在调查的过程当中，也需要考虑到玻璃的薄厚情况。

4 结语

总而言之，在现代社会高速发展的进程中，由于科技的进步以及人们认知水平的提升，使得越来越多的新兴产品融入人们日常生产生活当中，但这同时也会提高火灾发生概率，火灾发生原因也趋向于复杂化，这给火灾调查带来了极大的难度。而玻璃作为人们日常生产生活当中大面积使用的材料，在火灾现场十分常见，可以通过观察玻璃上的痕迹来了解火灾，并以此为基础判断火灾的发生原因，进而从根本上制定相应的预防措施，避免火灾的再次发生。可见玻璃痕跡在火灾调查当中的重要性。所以需要相关部门对玻璃痕迹加以高度重视，加强对玻璃痕迹的分析与研究，实现从玻璃痕迹入手解决火灾原因分析难的问题。

参考文献：

[1]刘斌.试析火灾痕迹在火灾事故调查中的应用[J].今日消防，2021，6

（7）：113-115.

[2]吉博成，张金专，杨守生.普通玻璃在明火源作用下的宏观破坏痕迹研究[J].武警学院学报，2018，34（2）：24-28.

[3]马致远.玻璃痕迹在建筑火灾调查中的作用[J].中国建材科技，2013

（5）：84-85.

[4]关世钧，王天闻.应用玻璃痕迹对比分析法判定燃烧历程及火灾成因[J].消防科学与技术，2001（2）：54.

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