第1章 火災現場重建基礎 1
1.1 火災現場重建對科學理論的需求 2
1.2 科學調查法 3
1.3 專家證據基礎 11
1.4 對火災調查科學的認可 16
1.5 火災現場重建 33
1.6 消防工程分析的益處 38
本章小結 48
習題 49
49
參考文獻 50
法律參考 52

第2章 火災動力學基礎 54
2.1 測量的基本單位 55
2.2 火災科學 56
2.3 熱傳遞 58
2.4 熱釋放速率 64
2.5 火災發展 71
2.6 受限空間火災 80
2.7 其他受限火災事件 87
本章小結 94
習題 94
94
參考文獻 94

第3章 火災痕跡 97
3.1 火羽流 98
3.2 火羽流的類型 101
3.3 軸對稱火羽流的計算 106
3.4 火災痕跡 117
3.5 對火羽流行為的解釋 136
3.6 火災燃燒痕跡實驗 139
本章小結 149
習題 149
參考文獻 150

第4章 火災現場記錄 153
4.1 美國國家協議 154
4.2 繫統化記錄 155
4.3 外部情況 170
4.4 內部情況 170
4.5 調查研究 174
4.6 全景拍攝或專業拍攝 180
4.7 犯罪偵查學在火災現場的應用 188
4.8 攝影 206
4.9 草圖 218
4.10 時間建立 222
4.11 證據損毀 224
本章小結 226
習題 227
227
參考文獻 227
法律參考 230

第5章 放火犯罪現場分析 231
5.1 放火罪 232
5.2 動機分類 234
5.3 其他動機相關的考慮 247
5.4 連環放火地理特點 257
本章小結 264
習題 265
265
參考文獻 265

第6章 火災模擬 268
6.1 火災模擬的歷史 269
6.2 火災模型 270
6.3 電子表格模型 270
6.4 區域模型 273
6.5 場模型 275
6.6 指導方針和標準的影響 278
6.7 火災模擬案例研究 281
6.8 火災模擬案例分析一:Westchase希爾頓酒店火災 288
6.9 火災模擬案例分析二:用模型來評估有爭議的起火點和起火原因 293
6.10 火災模擬案例分析三:用於確認全分區和部分分區影響的火災探測模擬和預測建築倒塌條件 296
本章小結 309
習題 309
參考文獻 309

第7章 火災中的死傷 312
7.1 遇到的問題和困難 313
7.2 忍受度:火災致死因素 314
7.3 有毒氣體 315
7.4 熱 324
7.5 能見度 329
7.6 時間間隔 332
7.7 亡人火災中可行的尸檢試驗總結 334
本章小結 354
習題 356
參考文獻 356

第8章 火災試驗 358
8.1 美國材料與試驗協會(ASTM)和美國聯邦法規(CFR)燃燒試驗 359
8.2 其他材料的ASTM 試驗方法 361
8.3 液體的閃點和燃點 364
8.4 量熱法 364
8.5 家具的火災試驗方法 366
8.6 其他物理試驗方法 369
本章小結 393
習題 393
參考文獻 394

後記  395

附錄 數學釋意 398

術語  401

原著第三版前言
過去的一年，在火災調查領域所發生的變化遠遠超過了自2004年版《火災現場重建》問世以來所經歷的所有變化。火災調查已經不僅僅局限於現場勘驗、詢問證人及應用基本調查方法來認定起火點和起火原因。現在,火災調查人員必須緊跟法定科學和火災法律文書不斷變化的腳步，從容面對法庭上辯護專家質證的挑戰。
本書的初衷是如何更好地應對這些司法挑戰，同時也作為《柯克火災調查》的姊妹篇。第七版的《柯克火災調查》目前仍被認為是火災調查專業人員的權威培訓教材和專著。《火災現場重建》與《柯克火災調查》一並提供給業內人士，去理解和掌握美國消防協會（NFPA）版本《火災和爆炸調查手冊》（NFPA 921）中提及的概念及相關標準。
火災現場記錄在幾乎所有的司法爭議調查中扮演著不可或缺的角色。普通的重建工作，例如重新確定家具的位置以及確定其他火燒物體在火災前的位置，已不能滿足需求。因此，在現場記錄過程中，如今的火災調查人員必須具備基於科學的火災模式分析技能，並且必須采用基於可辨識模式和火災動力學的分析方法。
《火災現場重建》深入探討消防工程領域，涵蓋了消防工程計算和火災模擬內容，並對幾起推動技術改革和創新的典型案例進行了詳細描述，對重建技術進行了深入闡述。本書還涵蓋了幾個特殊研究主題，包括使用掃描全景照片、準備調查報告、點火矩陣、專家證言、計算機建模和激光成像，對耐受性也有深入探討（在《柯克火災調查》裡隻做了簡要介紹）。
對於那些尋求司法調查技能更上一個臺階的調查者們而言，《火災現場重建》為其鋪平了道路，即探索應用一套超越了柯克研究範圍的科學方法，並詳細說明了須知信息背後的工作假設。本書也為讀者應對法庭辯護做好充分準備，即指導調查人員如何組織並更具權威性地陳述專家證言。此外，《火災現場重建》在火災調查領域關於放火案現場分析和動機分析方面的研究也更為深入。對於希望在消防工程、消防技術和火災調查等領域有所建樹的火災調查人員而言，本書的定位涉及多個專業的研究領域，其論述和分析超越了它的姊妹篇《柯克火災調查》。相信《火災現場重建》一書能夠引領讀者在專業領域更上一層樓。
貢獻
《火災現場重建》(第三版)獻給約翰L·布萊恩博士。布萊恩博士於1956年在馬裡蘭大學工程學院創立了消防工程繫，他從1956年起擔任繫主任和教授直到1993年退休，期間他被他的學生親切地稱為“教授”。 
在布萊恩博士的領導下，該消防工程學從一個普通的單人運作機構發展成為一個成熟、重要且能服務於國家消防需要的部門。通過在馬裡蘭大學帕克分校、美國消防協會和美國消防工程師學會的不斷開創和進取，他推動了該學科的發展，建立了個由美國工程與技術認證委員會(ABET)認證的消防工程本科課程體繫。
馬裡蘭大學消防工程繫不斷解放思想，提高創新能力，培養了一批在火災調查領域擁有前沿知識的專家教授，同時使得火災動力學的知識內容在眾多火災調查課程中設置或被涵蓋。那些火災調查專業畢業生有的走上了聯邦和州機構的領導職位，包括美國國家標準與技術研究院(NIST)、美國煙酒槍支爆炸物管理局(ATF)和美國聯邦調查局(FBI)。布萊恩教授撰寫了兩本書和大量的學術論文，編輯了大量出版物。他一直活躍在推動國際和美國消防安全工程標準發展的領域內。布萊恩博士初就是《火災現場重建》的審稿專家。
關於本書
火災現場重建遠非簡單地搞清楚有什麼家具以及曾經擺放在哪裡。重建涉及識別和記錄火災現場所有的相關特征，即材料、尺寸、位置，並幫助確定燃料和建立人類活動和交往的實物證據。然後將這些信息與消防工程和人員行為原理結合起來，用於評估不同火災現場的起火點、起火原因和發展以及人為參與情況。
本書有廣泛的適用目標人群，包括政府和民間機構的火災調查和司法部門人員及法醫、工程師。這些預期讀者具體包括：
(1)負責調查火災責任的公共安全官員；
(2)尋求提高評估證據能力及提高向非專業的法官和陪審團提出技術細節能力的放火案和相關火災案件的起訴人；
(3)想要更好地理解所負責的案件的技術細節的司法官員；
(4)民間調查機構調查人員、調停者和保險業律師代表；
(5)旨在開展提高公眾意識活動以減少火災對經濟造成威脅與破壞的公民和國內社團、服務組織；
(6)從事火災現場重建的科學家、工程師、學者及學生們。
深入了解火災動力學對應用這些司法工程技術是極具價值的。本書闡述了的重建火災現場的繫統方法。這些方法適用於消防工程、司法和行為科學。
利用教科書和在線資源中心提供的火災案例，作者就火災的起火源，初起、發展和結果給出了新的看法和審視。所有案例的記錄都遵循或超越了NFPA制定的2011版的NFPA 921《火災和爆炸調查指南》及其配套標準2009版的NFPA 1033《火災調查員職業資格標準》中闡述的方法。本書的特點是用真實的火災案例來闡述內容。這些案例清晰解釋了法庭科學、消防工程和火災中的人的行為等方面的問題。列舉的案例都運用了NFPA 921和《柯克火災調查》介紹的方法，在火災工程分析或火災模擬中這些技術也得到了探索與應用。
本書參考的大量的美國消防工程師學會（SFPE）的文獻構成了內容主體，內容涵蓋火災科學的核心原理和人的行為因素，包括《SFPE消防工程手冊》和許多SFPE的工程指南手冊等。為此作者特別致謝。
新版更新情況
第三版在以前版本的基礎上進行了全面的升級與改進，提供了的調研技術和創新的文檔記錄信息。
(1)滿足火災調查與分析的FESHE指導原則，與NFPA 921和NFPA 1033相關聯。
(2)該書是國際放火調查員協會（IAAI）多項專業課程認證的指定讀物。
(3)包括應用到火災調查的科學方法的信息。
(4)用全新、深入的案例演示了消防工程分析方法的應用。
(5)綜合詞彙表提供了火災調查中術語的定義。
(6)為準備國際放火調查員協會（IAAI）火災調查人員（IAAI-FIT）資格考試和取證技術員（IAAI-ECT）資格考試提供必要信息。
(7)新資源中心為教師和學生提供在線資源，包括NIST、美國消防協會(NFPA)、美國司法部、美國化學安全與危害評估委員會的習題集。
標志性特征
(1)介紹了火災現場重建的繫統方法，其中調查人員結合了消防工程、司法鋻定與行為科學的基本原則。
(2)描述了火災圖痕的產生以及調查人員如何利用它們評估火災損失和確定火災的起火點。
(3)詳述了支撐司法鋻定分析和報告的繫統方法。
(4)評論了用於分析放火動機和意圖的技術。
(5)討論了應用於模擬火災、爆炸、人為運動的各種數學、物理和計算機輔助技術。
(6)深入地審查火災對人類的影響和耐受性。
(7)回顧了火災現場分析和重建的重要的標準耐火試驗方法。
(8)包含由經驗豐富的職業消防員和律師撰寫的後記。
本書範圍
《火災現場重建》內容按照邏輯順序排列如下：
第1章“火災現場重建基礎”，描述了一個重建火災現場的繫統方法，其中調查人員遵循的是消防工程與法庭科學和行為科學相結合的原則。通過這種方法，調查人員可以更準確地記錄建築火災的起火點、強度、蔓延、發展的方向和持續時間以及居住者的行為。
第2章 “火災動力學基礎”，給調查人員提供了火的現像、普通材料的熱釋放率、熱傳遞、蔓延和發展、火羽流和室內火災。
第3章 “火災痕跡”，描述了調查人員利用火災圖痕進行火災損失評估和確定火災起火點。火災圖痕是火災撲滅後留下的可見的證據,準確記錄和解讀火災圖痕對調查人員而言是一種極為重要的技能，有助於他們重建火災現場。
第4章 “火災現場記錄”，詳述了支撐司法鋻定分析和調查報告的繫統方法。火災現場記錄的目的包括記錄視覺觀測所得，強調火災發展特性，鋻定並保護物證。本章對為提高文件的準確性和記錄廣泛性所采用的新技術進行了闡述。
第5章 “放火犯罪現場分析”，介紹了用於分析放火動機和意圖的技術,提出了國家認可的動機基礎分類指引，以及以破壞、刺激、報復、掩蓋犯罪和獲利為動機的案例。還研究了連環放火案的地理性和放火犯分析選定目標技術。
第6章 “火災模擬”，探討了應用於模擬火災、爆炸、人為運動的各種數學、物理和計算機輔助技術。對眾多的方法進行了探索，連同各自的優點和缺點，還列出了幾個案例。
第7章 “火災中的死傷”，深入地審查火災對人類的影響和人員耐受性。考察了火災中致使人員傷亡的因素，特別是他們接觸到的燃燒副產品、有毒氣體、熱量。還探討了可預見的火災燃燒對人體的損害，總結了綜合調查中的法醫檢驗。
第8章 “火災試驗”，回顧了適用的標準火災試驗方法，是火災現場分析和重建的重要部分。試驗範圍可從臺式“實驗室”測試到復雜程度不同的火災的重建。
附錄是對科學概念和計算的簡要回顧。在本書的結尾部分讀者能找到全面的火災科學術語詞彙表。信息資源中心網站上是有潛在價值的讀者目錄，包括供應商在文本中提到的許多產品。通過信息資源中心，本書還為教師提供了在線補充教材，例如試題庫， PowerPoint課件和輔助課堂的在線教師輔導。
同行審稿
同行審稿對於一本教科書內容的平衡性、適用性、權威性和準確性是非常重要的。以下的個人、政府機構、大學和公司等在本書的版、第二版和第三版的審稿過程中給予了大力支持與幫助。
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)