火灾现场重建（原著第三版）

《火灾现场重建》深入探讨消防工程领域，涵盖了消防工程计算和火灾模拟内容，并对几起推动技术改革和创新的典型案例进行了详细描述，对重建技术进行了深入阐述。本书还涵盖了几个特殊研究主题，包括使用扫描全景照片、准备调查报告、点火矩阵、专家证言、计算机建模和激光成像，对耐受性也有深入探讨。

原著第三版前言
过去的一年，在火灾调查领域所发生的变化远远超过了自2004年第一版《火灾现场重建》问世以来所经历的所有变化。火灾调查已经不仅仅局限于现场勘验、询问证人及应用基本调查方法来认定起火点和起火原因。现在,火灾调查人员必须紧跟法定科学和火灾法律文书不断变化的脚步，从容面对法庭上辩护专家质证的挑战。
本书的初衷是如何更好地应对这些司法挑战，同时也作为《柯克火灾调查》的姊妹篇。第七版的《柯克火灾调查》目前仍被认为是火灾调查专业人员的最权威培训教材和专著。《火灾现场重建》与《柯克火灾调查》一并提供给业内人士，去理解和掌握美国消防协会（NFPA）最新版本《火灾和爆炸调查手册》（NFPA 921）中提及的概念及相关标准。
火灾现场记录在几乎所有的司法争议调查中扮演着不可或缺的角色。普通的重建工作，例如重新确定家具的位置以及确定其他火烧物体在火灾前的位置，已不能满足需求。因此，在现场记录过程中，如今的火灾调查人员必须具备基于科学的火灾模式分析技能，并且必须采用基于可辨识模式和火灾动力学的分析方法。
《火灾现场重建》深入探讨消防工程领域，涵盖了消防工程计算和火灾模拟内容，并对几起推动技术改革和创新的典型案例进行了详细描述，对重建技术进行了深入阐述。本书还涵盖了几个特殊研究主题，包括使用扫描全景照片、准备调查报告、点火矩阵、专家证言、计算机建模和激光成像，对耐受性也有深入探讨（在《柯克火灾调查》里只做了简要介绍）。
对于那些寻求司法调查技能更上一个台阶的调查者们而言，《火灾现场重建》为其铺平了道路，即探索应用一套超越了柯克研究范围的科学方法，并详细说明了须知信息背后的工作假设。本书也为读者应对法庭辩护做好充分准备，即指导调查人员如何组织并更具权威性地陈述专家证言。此外，《火灾现场重建》在火灾调查领域关于放火案现场分析和动机分析方面的研究也更为深入。对于希望在消防工程、消防技术和火灾调查等领域有所建树的火灾调查人员而言，本书的定位涉及多个专业的研究领域，其论述和分析超越了它的姊妹篇《柯克火灾调查》。相信《火灾现场重建》一书能够引领读者在专业领域更上一层楼。
贡献
《火灾现场重建》(第三版)献给约翰L·布莱恩博士。布莱恩博士于1956年在马里兰大学工程学院创立了消防工程系，他从1956年起担任系主任和教授直到1993年退休，期间他被他的学生亲切地称为“教授”。 
在布莱恩博士的领导下，该消防工程学从一个普通的单人运作机构发展成为一个成熟、重要且能服务于国家消防需要的部门。通过在马里兰大学帕克分校、美国消防协会和美国消防工程师学会的不断开创和进取，他推动了该学科的发展，建立了第一个由美国工程与技术认证委员会(ABET)认证的消防工程本科课程体系。
马里兰大学消防工程系不断解放思想，提高创新能力，培养了一批在火灾调查领域拥有前沿知识的专家教授，同时使得火灾动力学的知识内容在众多火灾调查课程中设置或被涵盖。那些火灾调查专业毕业生有的走上了联邦和州机构的领导职位，包括美国国家标准与技术研究院(NIST)、美国烟酒枪支爆炸物管理局(ATF)和美国联邦调查局(FBI)。布莱恩教授撰写了两本书和大量的学术论文，编辑了大量出版物。他一直活跃在推动国际和美国消防安全工程标准发展的领域内。布莱恩博士最初就是《火灾现场重建》的审稿专家。
关于本书
火灾现场重建远非简单地搞清楚有什么家具以及曾经摆放在哪里。重建涉及识别和记录火灾现场所有的相关特征，即材料、尺寸、位置，并帮助确定燃料和建立人类活动和交往的实物证据。然后将这些信息与消防工程和人员行为原理结合起来，用于评估不同火灾现场的起火点、起火原因和发展以及人为参与情况。
本书有广泛的适用目标人群，包括政府和民间机构的火灾调查和司法部门人员及法医、工程师。这些预期读者具体包括：
(1)负责调查火灾责任的公共安全官员；
(2)寻求提高评估证据能力及提高向非专业的法官和陪审团提出技术细节能力的放火案和相关火灾案件的起诉人；
(3)想要更好地理解所负责的案件的技术细节的司法官员；
(4)民间调查机构调查人员、调停者和保险业律师代表；
(5)旨在开展提高公众意识活动以减少火灾对经济造成威胁与破坏的公民和国内社团、服务组织；
(6)从事火灾现场重建的科学家、工程师、学者及学生们。
深入了解火灾动力学对应用这些司法工程技术是极具价值的。本书阐述了最新的重建火灾现场的系统方法。这些方法适用于消防工程、司法和行为科学。
利用教科书和在线资源中心提供的火灾案例，作者就火灾的起火源，初起、发展和结果给出了新的看法和审视。所有案例的记录都遵循或超越了NFPA制定的2011版的NFPA 921《火灾和爆炸调查指南》及其配套标准2009版的NFPA 1033《火灾调查员职业资格标准》中阐述的方法。本书的最大特点是用真实的火灾案例来阐述内容。这些案例清晰解释了法庭科学、消防工程和火灾中的人的行为等方面的问题。列举的案例都运用了NFPA 921和《柯克火灾调查》介绍的方法，在火灾工程分析或火灾模拟中这些技术也得到了探索与应用。
本书参考的大量的美国消防工程师学会（SFPE）的文献构成了内容主体，内容涵盖火灾科学的核心原理和人的行为因素，包括《SFPE消防工程手册》和许多SFPE的工程指南手册等。为此作者特别致谢。
新版更新情况
第三版在以前版本的基础上进行了全面的升级与改进，提供了最新的调研技术和创新的文档记录信息。
(1)满足火灾调查与分析的FESHE指导原则，与NFPA 921和NFPA 1033相关联。
(2)该书是国际放火调查员协会（IAAI）多项专业课程认证的指定读物。
(3)包括应用到火灾调查的科学方法的最新信息。
(4)用全新、深入的案例演示了消防工程分析方法的应用。
(5)综合词汇表提供了火灾调查中术语的最新定义。
(6)为准备国际放火调查员协会（IAAI）火灾调查人员（IAAI-FIT）资格考试和取证技术员（IAAI-ECT）资格考试提供必要信息。
(7)新资源中心为教师和学生提供在线资源，包括NIST、美国消防协会(NFPA)、美国司法部、美国化学安全与危害评估委员会的习题集。
标志性特征
(1)介绍了火灾现场重建的系统方法，其中调查人员结合了消防工程、司法鉴定与行为科学的基本原则。
(2)描述了火灾图痕的产生以及调查人员如何利用它们评估火灾损失和确定火灾的起火点。
(3)详述了支撑司法鉴定分析和报告的系统方法。
(4)评论了用于分析放火动机和意图的技术。
(5)讨论了应用于模拟火灾、爆炸、人为运动的各种数学、物理和计算机辅助技术。
(6)深入地审查火灾对人类的影响和耐受性。
(7)回顾了火灾现场分析和重建的重要的标准耐火试验方法。
(8)包含由经验丰富的职业消防员和律师撰写的后记。
本书范围
《火灾现场重建》内容按照逻辑顺序排列如下：
第1章“火灾现场重建基础”，描述了一个重建火灾现场的系统方法，其中调查人员遵循的是消防工程与法庭科学和行为科学相结合的原则。通过这种方法，调查人员可以更准确地记录建筑火灾的起火点、强度、蔓延、发展的方向和持续时间以及居住者的行为。
第2章 “火灾动力学基础”，给调查人员提供了火的现象、普通材料的热释放率、热传递、蔓延和发展、火羽流和室内火灾。
第3章 “火灾痕迹”，描述了调查人员利用火灾图痕进行火灾损失评估和确定火灾起火点。火灾图痕是火灾扑灭后留下的唯一可见的证据,准确记录和解读火灾图痕对调查人员而言是一种极为重要的技能，有助于他们重建火灾现场。
第4章 “火灾现场记录”，详述了支撑司法鉴定分析和调查报告的系统方法。火灾现场记录的目的包括记录视觉观测所得，强调火灾发展特性，鉴定并保护物证。本章对为提高文件的准确性和记录广泛性所采用的新技术进行了阐述。
第5章 “放火犯罪现场分析”，介绍了用于分析放火动机和意图的技术,提出了国家认可的动机基础分类指引，以及以破坏、刺激、报复、掩盖犯罪和获利为动机的案例。还研究了连环放火案的地理性和放火犯分析选定目标技术。
第6章 “火灾模拟”，探讨了应用于模拟火灾、爆炸、人为运动的各种数学、物理和计算机辅助技术。对众多的方法进行了探索，连同各自的优点和缺点，还列出了几个案例。
第7章 “火灾中的死伤”，深入地审查火灾对人类的影响和人员耐受性。考察了火灾中致使人员伤亡的因素，特别是他们接触到的燃烧副产品、有毒气体、热量。还探讨了可预见的火灾燃烧对人体的损害，总结了综合调查中的法医检验。
第8章 “火灾试验”，回顾了适用的标准火灾试验方法，是火灾现场分析和重建的重要部分。试验范围可从台式“实验室”测试到复杂程度不同的火灾的重建。
附录是对科学概念和计算的简要回顾。在本书的结尾部分读者能找到全面的火灾科学术语词汇表。信息资源中心网站上是有潜在价值的读者目录，包括供应商在文本中提到的许多产品。通过信息资源中心，本书还为教师提供了在线补充教材，例如试题库， PowerPoint课件和辅助课堂的在线教师辅导。
同行审稿
同行审稿对于一本教科书内容的平衡性、适用性、权威性和准确性是非常重要的。以下的个人、政府机构、大学和公司等在本书的第一版、第二版和第三版的审稿过程中给予了大力支持与帮助。
Dr. Vytenis (Vyto) Babrauskas, Fire Science and Technology Inc., Issaquah, Washington 
Richard L. Bennett, Associate Professor of Fire Protection & Emergency Services, The University of Akron, Akron, Ohio 
Dr. John L. Bryan, Professor Emeritus, University of Maryland, Department of Fire Protection Engineering, College Park, Maryland 
Guy E. “Sandy” Burnette, Jr., Attorney, Tallahassee, Florida
Steven W. Carman, BS, Physical Science, IAAI, Owner, Carman & Associates Fire Investigation, Grass Valley, California
Jody Cooper, IAAI-CFI, CVFI, Owner/investigator, JJMA Investigations LLC, and Instructor, Oklahoma State University, Poteau, Oklahoma
Carl E. Chasteen, BS, CPM, FABC, Chief of Forensic Services, Florida Division of State Fire Marshal, Havana, Florida
Community College of South Nevada, Nevada
Coosa Valley Technical College, Georgia
Robert F. Duval, National Fire Protection Association, Quincy, Massachusetts
Fishers Fire Department, New York
Christopher Gauss, IAAI-CFI, Captain, Baltimore County Fire Investigation, Towson, Maryland
Gregory E. Gorbett, MScFPE, CFEI, IAAI-CFI, Assistant Professor/FPSET Program Coordinator, Eastern Kentucky University, Richmond, Kentucky
Brian P. Henry, Esq., CFEI, Attorney, Smith, Rolfes & Skavdahl, Sarasota, Florida
Gary S. Hodson, Utah Valley University, Utah Fire and Rescue Academy, Utah
Patrick M. Kennedy, National Association of Fire Investigators, Sarasota, Florida
Frederick J. Knipper, Fayetteville State University, Durham, NC
Daniel Madrzykowski, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland
John E. “Jack” Malooly, Bureau of Alcohol, Tobacco, Firearms and Explosives, Chicago, Illinois (retired)
Michael Marquardt, Bureau of Alcohol, Tobacco, Firearms and Explosives, Grand Rapids, Michigan
J. Ron McCardle, Bureau of Fire and Arson Investigations, Florida Division of State Fire Marshal (retired)
Lamont “Monty” McGill, McGill Investigations, Gardnerville, Nevada (deceased)
C. W. Munson, Captain, Long Beach Fire Department, California (retired)
Bradley E. Olsen, BS, Fire Science Management, Southern Illinois University; Fire Captain, City of Madison Fire Department, Madison, Wisconson
Robert R. Rielage, former State Fire Marshal, Ohio Division of State Fire Marshal, Reynoldsburg, Ohio
James Ryan, Investigator, New York State Office of Fire Prevention & Control, New York
Michael Schlatman, Fire Consulting International Inc., Shawnee Mission, Kansas
Carina Tejada, BA Mathematics QAS, Marietta, Georgia
Robert K. Toth, Iris Fire, LLC, Parker, Colorado
Luis Velazco, Bureau of Alcohol, Tobacco, Firearms and Explosives, Brunswick, Georgia, (retired)

《火灾现场重建》（原著第三版)深入阐述消防工程计算、火灾模拟、重建技术等内容，并对推动火灾现场重建技术改革和创新的几起典型案例进行详细描述。本书还涵盖了几个特殊研究主题，包括使用扫描全景照片、准备调查报告、点火矩阵、专家证言、计算机建模和激光成像等。
本书可作为火灾调查人员开展火灾调查工作的指导用书，也可供火灾调查研究人员阅读，还可供消防救援队伍、公安机关和消防工程领域工作人员参考阅读。

第1章 火灾现场重建基础 1
1.1 火灾现场重建对科学理论的需求 2
1.2 科学调查法 3
1.3 专家证据基础 11
1.4 对火灾调查科学的认可 16
1.5 火灾现场重建 33
1.6 消防工程分析的益处 38
本章小结 48
习题 49
推荐书目 49
参考文献 50
法律参考 52

第2章 火灾动力学基础 54
2.1 测量的基本单位 55
2.2 火灾科学 56
2.3 热传递 58
2.4 热释放速率 64
2.5 火灾发展 71
2.6 受限空间火灾 80
2.7 其他受限火灾事件 87
本章小结 94
习题 94
推荐书目 94
参考文献 94

第3章 火灾痕迹 97
3.1 火羽流 98
3.2 火羽流的类型 101
3.3 轴对称火羽流的计算 106
3.4 火灾痕迹 117
3.5 对火羽流行为的解释 136
3.6 火灾燃烧痕迹实验 139
本章小结 149
习题 149
参考文献 150

第4章 火灾现场记录 153
4.1 美国国家协议 154
4.2 系统化记录 155
4.3 外部情况 170
4.4 内部情况 170
4.5 调查研究 174
4.6 全景拍摄或专业拍摄 180
4.7 犯罪侦查学在火灾现场的应用 188
4.8 摄影 206
4.9 草图 218
4.10 时间建立 222
4.11 证据损毁 224
本章小结 226
习题 227
推荐书目 227
参考文献 227
法律参考 230

第5章 放火犯罪现场分析 231
5.1 放火罪 232
5.2 动机分类 234
5.3 其他动机相关的考虑 247
5.4 连环放火地理特点 257
本章小结 264
习题 265
推荐书目 265
参考文献 265

第6章 火灾模拟 268
6.1 火灾模拟的历史 269
6.2 火灾模型 270
6.3 电子表格模型 270
6.4 区域模型 273
6.5 场模型 275
6.6 指导方针和标准的影响 278
6.7 火灾模拟案例研究 281
6.8 火灾模拟案例分析一：Westchase希尔顿酒店火灾 288
6.9 火灾模拟案例分析二：用模型来评估有争议的起火点和起火原因 293
6.10 火灾模拟案例分析三：用于确认全分区和部分分区影响的火灾探测模拟和预测建筑倒塌条件 296
本章小结 309
习题 309
参考文献 309

第7章 火灾中的死伤 312
7.1 遇到的问题和困难 313
7.2 忍受度：火灾致死因素 314
7.3 有毒气体 315
7.4 热 324
7.5 能见度 329
7.6 时间间隔 332
7.7 亡人火灾中可行的尸检试验总结 334
本章小结 354
习题 356
参考文献 356

第8章 火灾试验 358
8.1 美国材料与试验协会(ASTM)和美国联邦法规(CFR)燃烧试验 359
8.2 其他材料的ASTM 试验方法 361
8.3 液体的闪点和燃点 364
8.4 量热法 364
8.5 家具的火灾试验方法 366
8.6 其他物理试验方法 369
本章小结 393
习题 393
参考文献 394

后记 395

附录 数学释意 398

术语 401