8.4 火灾痕迹的鉴别方法
8.4.1 划定分界线
所有痕迹都可以用分界线的形式来表征，如烟熏痕迹、炭化痕迹、变色痕迹、剥落痕迹、熔化痕迹等。
8.4.2 确定受热面
根据物体性质的不同，可以采用如下方法确定受热面：
a) 可燃物体受热面的鉴别。可燃物体表面受热后会发生炭化和外观形状上的变化，根据测定炭化深度和比较烧损程度，可以确定受热面。
b) 不燃物体受热面的鉴别。不燃物体表面受热后会发生变色、变形、脱落、开裂、熔化等形态和形状的变化，根据不燃物体的种类可采用如下鉴别方法：
——对混凝土、钢筋混凝土和黏土等不燃物体，通；比较物体各面在火灾作用后发生的变色、起鼓和开裂痕迹变化，判定受热面。
——对金属物体，通过比较变色、变形、氧化、熔化等痕迹特征，判定受热面。对于金属容器，一般情况下发生膨胀、开裂和熔化的一面是受热面。
8.4.3 鉴别物品被烧轻重程度
8.3.3.1 木材炭化
8.4.3.1.1 炭化速率
炭化速率与木材种类、木纹朝向、木材的湿度、热气体运动速率和通风条件有关。木材的炭化速率是在实验室的实验炉中测得的，不可能和火灾现场中的条件一样。因此，使用炭化特性确定火灾原因时，应当考虑到能够影响炭化速率的所有可能变量。
8.3.3.1.2 炭化深度
根据炭化深度，可以确定物质受热时间的相对长短和受热温度的相对大小，并可以确定火势蔓延的方向。利用炭化深度分析火灾痕迹时宜采用如下步骤：
a) 测量炭化深度。保持测量方法的同一性和选择合适的测量工具是得到准确测量数值的关键。测量炭化深度时应注意如下事项：
——应选择专用的炭化深度测量工具，如游标卡尺或炭化深度测定仪；
——应使用同一个测量工具，而且每次在使用测量工具时的用力应尽量相同；
——测量的位置应当选取炭化隆起部分的中心处，不能在隆起部分之间的裂缝处（如图11所示）；
——确定炭化深度时，应考虑到被火烧失掉的部分，并将该部分的深度加到测量的深度上，总和为实际炭化深度值；
——应选择相同材质和形状的测量对象进行比较，材质和形状不同时，没有可比性；
——应考虑到通风因素对燃烧速率的影响。靠近通风口或热气体逸出缝隙的木材能够出现较深的炭化痕迹。
b) 制作炭化深度示意图。绘制被测物体的平面图（或立体图），然后将炭化深度测量数值标在被测的部位上，再将所有炭化深度值相同（或近似）的点连起来画线，就可以得出炭化分界线，该分界线也称为等同炭化线。等同炭化线比较适合对平面材料的炭化深度的分析。
8.4.3.4.1 氧化变色
氧化作用会使金属物体发生颜色变化和结构变化，并形成界线明显的痕迹。火灾现场温度越高，物体受热作用时间越长，氧化的效应就越明显。
不同的金属有如下不同的变色特征：
a) 对于没有涂层的钢铁，在火中氧化时，表面首先变成无光泽的蓝灰色，进一步的氧化还可以使厚的氧化层剥落。火灾之后，受潮的钢铁就会形成锈色氧化物。
b) 对于有镀锌层的钢铁，氧化可以使镀锌层变成灰白色，从而使锌失去了对钢的保护作用，如果钢再受潮一段时间后就会生锈，最后形成生锈和不生锈的分界线。
c) 不锈钢表面受到高温作用时，首先是氧化形成变色条纹，进一步氧化将形成无光泽的灰色。
d) 铜受热时会形成黑红色或黑色的氧化物。铜氧化的最主要的特征不是颜色的变化，而是能够形成分界线，而且氧化层的厚度能够表明温度的高低，受热温度越高，氧化层越厚。
8.4.3.4.2 熔化
金属受热温度达到其熔点时会发生熔化，熔化过程中，形成金属熔滴、熔瘤、冷却后形成不同形状的熔化痕迹。熔化痕迹具有如下作用：
——确定火灾现场的温度；
——解释金属合金化现象。
8.4.3.4.3 膨胀和变形
金属物体受髙温作用会暂时的或永久性的膨账变形，在非受限条件下，钢结构的弯曲程度与钢体所承受的负载、受热时间和受热温度成正比。对于受限条件下的固定的钢梁，热膨胀是造成钢梁弯曲的主要因素。金属的热膨胀系数越大，受热变形的趋势也越大。在某些情况下，金属梁受热伸长能够对墙体造成破坏。
所有痕迹都可以用分界线的形式来表征，如烟熏痕迹、炭化痕迹、变色痕迹、剥落痕迹、熔化痕迹等。
8.4.2 确定受热面
根据物体性质的不同，可以采用如下方法确定受热面：
a) 可燃物体受热面的鉴别。可燃物体表面受热后会发生炭化和外观形状上的变化，根据测定炭化深度和比较烧损程度，可以确定受热面。
b) 不燃物体受热面的鉴别。不燃物体表面受热后会发生变色、变形、脱落、开裂、熔化等形态和形状的变化，根据不燃物体的种类可采用如下鉴别方法：
——对混凝土、钢筋混凝土和黏土等不燃物体，通；比较物体各面在火灾作用后发生的变色、起鼓和开裂痕迹变化，判定受热面。
——对金属物体，通过比较变色、变形、氧化、熔化等痕迹特征，判定受热面。对于金属容器，一般情况下发生膨胀、开裂和熔化的一面是受热面。
8.4.3 鉴别物品被烧轻重程度
8.3.3.1 木材炭化
8.4.3.1.1 炭化速率
炭化速率与木材种类、木纹朝向、木材的湿度、热气体运动速率和通风条件有关。木材的炭化速率是在实验室的实验炉中测得的，不可能和火灾现场中的条件一样。因此，使用炭化特性确定火灾原因时，应当考虑到能够影响炭化速率的所有可能变量。
8.3.3.1.2 炭化深度
根据炭化深度，可以确定物质受热时间的相对长短和受热温度的相对大小，并可以确定火势蔓延的方向。利用炭化深度分析火灾痕迹时宜采用如下步骤：
a) 测量炭化深度。保持测量方法的同一性和选择合适的测量工具是得到准确测量数值的关键。测量炭化深度时应注意如下事项：
——应选择专用的炭化深度测量工具，如游标卡尺或炭化深度测定仪；
——应使用同一个测量工具，而且每次在使用测量工具时的用力应尽量相同；
——测量的位置应当选取炭化隆起部分的中心处，不能在隆起部分之间的裂缝处（如图11所示）；
——确定炭化深度时，应考虑到被火烧失掉的部分，并将该部分的深度加到测量的深度上，总和为实际炭化深度值；
——应选择相同材质和形状的测量对象进行比较，材质和形状不同时，没有可比性；
——应考虑到通风因素对燃烧速率的影响。靠近通风口或热气体逸出缝隙的木材能够出现较深的炭化痕迹。
b) 制作炭化深度示意图。绘制被测物体的平面图（或立体图），然后将炭化深度测量数值标在被测的部位上，再将所有炭化深度值相同（或近似）的点连起来画线，就可以得出炭化分界线，该分界线也称为等同炭化线。等同炭化线比较适合对平面材料的炭化深度的分析。
8.4.3.1.3 应用炭化痕迹的注意事项
在应用炭化痕迹时需要注意如下问题：
a) 木材表面炭化后所呈现的颜色有的黯淡，有的光亮，有的龟裂纹大，有的龟裂纹小。对于颜色的变化和裂纹深度的大小，不能证明是由助燃剂的明火燃烧形成的。
b) 仅仅根据炭化深度并不能准确的确定燃烧时间。木材的炭化深度和炭化速率还和下列因素有关：
——加热速率和加热时间；
——通风条件；
——面积质量比；
——木材纹理的方向、朝向和大小；
——木材品种；
——湿度；
——表面涂层的性质。
8.4.3.2 混凝土构件剥落
8.4.3.2.1 剥落的原因
剥落原因主要包括：
a) 火灾高温作用，内部出现大小不等的应力变化而造成表面附着力和抗拉强度降低，从而形成剥落痕迹。混凝土构件内部产生应力的原因与下列因素有关：
——混凝土中水分的蒸发；
——混凝土中的加强钢筋或钢网与周围混凝土之间的膨胀系数不同；
——混凝土中的水泥和集料(砂子或碎石)的膨胀系数不同；
——颗粒度不同而造成的不同膨胀速率；
——内外温差而导致的不同膨账速率。
b) 受到自身重量的作用也会出现局部剥落。
c) 其他原因造成的剥落。如消防射水可以使混凝土快速冷却并造成剥落。
在应用炭化痕迹时需要注意如下问题：
a) 木材表面炭化后所呈现的颜色有的黯淡，有的光亮，有的龟裂纹大，有的龟裂纹小。对于颜色的变化和裂纹深度的大小，不能证明是由助燃剂的明火燃烧形成的。
b) 仅仅根据炭化深度并不能准确的确定燃烧时间。木材的炭化深度和炭化速率还和下列因素有关：
——加热速率和加热时间；
——通风条件；
——面积质量比；
——木材纹理的方向、朝向和大小；
——木材品种；
——湿度；
——表面涂层的性质。
8.4.3.2 混凝土构件剥落
8.4.3.2.1 剥落的原因
剥落原因主要包括：
a) 火灾高温作用，内部出现大小不等的应力变化而造成表面附着力和抗拉强度降低，从而形成剥落痕迹。混凝土构件内部产生应力的原因与下列因素有关：
——混凝土中水分的蒸发；
——混凝土中的加强钢筋或钢网与周围混凝土之间的膨胀系数不同；
——混凝土中的水泥和集料(砂子或碎石)的膨胀系数不同；
——颗粒度不同而造成的不同膨胀速率；
——内外温差而导致的不同膨账速率。
b) 受到自身重量的作用也会出现局部剥落。
c) 其他原因造成的剥落。如消防射水可以使混凝土快速冷却并造成剥落。
8.4.3.2.2 剥落痕迹的特征
混凝土构件剥落痕迹具有如下主要特征：
——结构变化。混凝土构件本体上形成裂纹、破裂、破碎或在表面上形成凹坑，凹坑中有清楚的条纹线，表面材料局部脱落，严重时内部的钢筋会暴露。
——颜色变化。剥落区域内的颜色通常比周围区域的颜色淡一些，这主要是剥落后的区域再次被烟熏的时间短，而周围区域的烟熏作用时间较长造成的。
8.4.3.2.3 分析剥落痕迹的注意事项 分析剥落痕迹时应注意如下事项：
——剥落通常表明该部位所受的温度较高，受热时间较长，或该处物品的热释放速率较大。
——混凝土构件局部剥落并不一定表明是易燃液体燃烧形成的。当地面不平整，有凹坑时容易在该处形成剥落痕迹，而当地面有涂漆或覆盖了光滑、致密的铺地材料时就不容易形成剥落痕迹。
——除了高温作用外，其他原因也可能造成剥落。另外，还要确定该剥落是否是火灾之前就存在的。
8.4.3.3 玻璃破坏
8.4.3.3.1 玻璃破坏的原因
火灾现场中玻璃破坏的原因主要和以下因素有关：
a) 温差作用。以下温差形式可以造成玻璃破坏：当玻璃边缘受到窗框的保护时，玻璃的边缘可以免受辐射热的作用，从而使被保护的边缘和未受保护的部分之间会出现温度差，当玻璃中心和边缘之间的温度差到70 °C时就会引起玻璃边缘出现裂纹，甚至破碎;玻璃受到突然冷却，如向玻璃喷水时可以造成破坏。
b) 爆燃或爆炸等强压力能使玻璃破坏。建筑物火灾中，由火灾形成的压力通常不足以使窗玻璃破碎或使它们从窗框中脱落。要使普通窗玻璃破碎需要的压力在2. 07 kPa?6. 90 kPa范围内，而火灾产生的压力通常在0.014 kPa?0.028 kPa范围内。当火灾过程中出现过压时，例如出现爆燃或燃气爆炸等产生的强压力，可以使玻璃破碎，碎块往往分布在距窗户一定距离的范围内。
c) 外力破坏作用可以造成玻璃的破坏。
8.4.3.3.2 玻璃破坏的特征
玻璃破坏的特征主要包适：
a) 热炸裂痕迹。热炸裂痕迹可分为：
——当玻璃被固定在边框中时，由于边框的保护作用，裂纹从固定边框的边角开始形成，裂纹呈树枝状或相互交联呈龟背纹状，裂纹扩大可以使玻璃破碎。碎块没有固定形状，表面平直、边缘不齐，很少有锐利，有的边缘呈圆形、曲度大，用手触摸易被划割，有烟迹。
——当玻璃边缘没有受到保护时，热辐射作用到整个玻璃上，只有当玻璃在较高的温差下才可能开裂。研究试验表明，该种情况下，玻璃上只是形成几条裂纹，基本上能保持玻璃的整体形状而不掉落下来。
b) 热变形痕迹。热变形痕迹可分为如下两种形式：
——软化痕迹：软化变形痕迹表面呈曲线，碎块有卷起、凸凹不平、边缘光滑；
——熔化痕迹：熔化痕迹完全失去原来形状，呈不规则球状体、条状形态、有多层粘接，边缘呈现一定弧度，无锐角，表面光滑发亮。
c) 外力破坏痕迹。外力打击的玻璃裂纹一般呈放射状，碎块呈尖刀形、锐利、边缘整齐平直、曲度小。火灾前打碎的玻璃碎片朝地一面无烟痕，火灾中打碎的玻璃碎片其内侧有烟痕。
8.4.3.4 金属物体受热变化混凝土构件剥落痕迹具有如下主要特征：
——结构变化。混凝土构件本体上形成裂纹、破裂、破碎或在表面上形成凹坑，凹坑中有清楚的条纹线，表面材料局部脱落，严重时内部的钢筋会暴露。
——颜色变化。剥落区域内的颜色通常比周围区域的颜色淡一些，这主要是剥落后的区域再次被烟熏的时间短，而周围区域的烟熏作用时间较长造成的。
8.4.3.2.3 分析剥落痕迹的注意事项 分析剥落痕迹时应注意如下事项：
——剥落通常表明该部位所受的温度较高，受热时间较长，或该处物品的热释放速率较大。
——混凝土构件局部剥落并不一定表明是易燃液体燃烧形成的。当地面不平整，有凹坑时容易在该处形成剥落痕迹，而当地面有涂漆或覆盖了光滑、致密的铺地材料时就不容易形成剥落痕迹。
——除了高温作用外，其他原因也可能造成剥落。另外，还要确定该剥落是否是火灾之前就存在的。
8.4.3.3 玻璃破坏
8.4.3.3.1 玻璃破坏的原因
火灾现场中玻璃破坏的原因主要和以下因素有关：
a) 温差作用。以下温差形式可以造成玻璃破坏：当玻璃边缘受到窗框的保护时，玻璃的边缘可以免受辐射热的作用，从而使被保护的边缘和未受保护的部分之间会出现温度差，当玻璃中心和边缘之间的温度差到70 °C时就会引起玻璃边缘出现裂纹，甚至破碎;玻璃受到突然冷却，如向玻璃喷水时可以造成破坏。
b) 爆燃或爆炸等强压力能使玻璃破坏。建筑物火灾中，由火灾形成的压力通常不足以使窗玻璃破碎或使它们从窗框中脱落。要使普通窗玻璃破碎需要的压力在2. 07 kPa?6. 90 kPa范围内，而火灾产生的压力通常在0.014 kPa?0.028 kPa范围内。当火灾过程中出现过压时，例如出现爆燃或燃气爆炸等产生的强压力，可以使玻璃破碎，碎块往往分布在距窗户一定距离的范围内。
c) 外力破坏作用可以造成玻璃的破坏。
8.4.3.3.2 玻璃破坏的特征
玻璃破坏的特征主要包适：
a) 热炸裂痕迹。热炸裂痕迹可分为：
——当玻璃被固定在边框中时，由于边框的保护作用，裂纹从固定边框的边角开始形成，裂纹呈树枝状或相互交联呈龟背纹状，裂纹扩大可以使玻璃破碎。碎块没有固定形状，表面平直、边缘不齐，很少有锐利，有的边缘呈圆形、曲度大，用手触摸易被划割，有烟迹。
——当玻璃边缘没有受到保护时，热辐射作用到整个玻璃上，只有当玻璃在较高的温差下才可能开裂。研究试验表明，该种情况下，玻璃上只是形成几条裂纹，基本上能保持玻璃的整体形状而不掉落下来。
b) 热变形痕迹。热变形痕迹可分为如下两种形式：
——软化痕迹：软化变形痕迹表面呈曲线，碎块有卷起、凸凹不平、边缘光滑；
——熔化痕迹：熔化痕迹完全失去原来形状，呈不规则球状体、条状形态、有多层粘接，边缘呈现一定弧度，无锐角，表面光滑发亮。
c) 外力破坏痕迹。外力打击的玻璃裂纹一般呈放射状，碎块呈尖刀形、锐利、边缘整齐平直、曲度小。火灾前打碎的玻璃碎片朝地一面无烟痕，火灾中打碎的玻璃碎片其内侧有烟痕。
8.4.3.4.1 氧化变色
氧化作用会使金属物体发生颜色变化和结构变化，并形成界线明显的痕迹。火灾现场温度越高，物体受热作用时间越长，氧化的效应就越明显。
不同的金属有如下不同的变色特征：
a) 对于没有涂层的钢铁，在火中氧化时，表面首先变成无光泽的蓝灰色，进一步的氧化还可以使厚的氧化层剥落。火灾之后，受潮的钢铁就会形成锈色氧化物。
b) 对于有镀锌层的钢铁，氧化可以使镀锌层变成灰白色，从而使锌失去了对钢的保护作用，如果钢再受潮一段时间后就会生锈，最后形成生锈和不生锈的分界线。
c) 不锈钢表面受到高温作用时，首先是氧化形成变色条纹，进一步氧化将形成无光泽的灰色。
d) 铜受热时会形成黑红色或黑色的氧化物。铜氧化的最主要的特征不是颜色的变化，而是能够形成分界线，而且氧化层的厚度能够表明温度的高低，受热温度越高，氧化层越厚。
8.4.3.4.2 熔化
金属受热温度达到其熔点时会发生熔化，熔化过程中，形成金属熔滴、熔瘤、冷却后形成不同形状的熔化痕迹。熔化痕迹具有如下作用：
——确定火灾现场的温度；
——解释金属合金化现象。
8.4.3.4.3 膨胀和变形
金属物体受髙温作用会暂时的或永久性的膨账变形，在非受限条件下，钢结构的弯曲程度与钢体所承受的负载、受热时间和受热温度成正比。对于受限条件下的固定的钢梁，热膨胀是造成钢梁弯曲的主要因素。金属的热膨胀系数越大，受热变形的趋势也越大。在某些情况下，金属梁受热伸长能够对墙体造成破坏。
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