浙江台州足馨堂大火背后的千年科学难题

最近，《台州天台足馨堂足浴中心“2·5”重大火灾事故调查报告》火热出炉，立即传遍微信世界。全文12560个字，其中关于事故的直接原因有310字。也就是说，真相大约只有2.5%，其他都是政治和交易。就在这2.5%的“真相”中有一个认识问题。为什么这么说呢？因为我看到了一句话“汗蒸房内壁敷设竹帘、木龙骨等可燃材料，经长期烘烤的各构件材料十分干燥，燃烧迅速，短时间形成轰燃。”看上去十分自然和合理，对吗？不对，这是典型的“过热木”或“自燃碳”问题，有着千年的历史和200年的研究历史，到现在也没有解决，所以当我发现搞消防的火场调查专家居然不知道这个核心问题，感到非常惊讶。

大约在19世纪初，欧洲的保险从业人员注意到，某些锅炉以及蒸汽装置附近的燃料，特别容易点燃。前后有几十位研究者（主要是德国人），研究这个问题。这个问题的标准陈述是：在长期的低温加热条件下，某些木材的着火点会显著降低。一般木制燃料的点火温度是200多度，而所谓的“过热木”（经常周期性加热冷却的木头），其点火温度在100度以下。大约在20世纪初，保险业的消防手册上明确标注了，如果当地有长期的热源，就需要采取特殊的防火措施。一般这种过火木的最高允许温度（大概是）75C，否则就有失火的危险。两者相差太大了，以至于人们给这种经过长期热处理的燃料一个特殊的名称：自燃碳（Pyrophoric Carbon），其特征是长期低温加热的木材，虽然没有点燃，但其燃点非常低，以至于很容易点燃。保险公司控制不了导致长期加热木材的热源，只好对后者可以接触的温度加以控制，这是所有保险材料中针对“过热木”，提出不得接触75度以上温度规定的由来。假如浙江台州足馨堂的电加热装置的改造者知道这一条经验，打死他也不敢在“过热木”附近安装高危的电源了。这样做，灾难是不可避免的，结果的差异仅仅是死多死少的问题了。所以，现在问题的核心是，这个是连相关专家也不懂的科学知识，我们是否可以用它来给当事人定罪？

保险公司执行这一条规定近百年了，可是其中的点火理论问题一直没有解决。1997年，加州伯克利大学的帕格尼教授（Patrick Pagni）让学生库奇罗（Bernard Cuzzillo）研究自燃碳（用拉丁文的字根独创了一个优雅的名称Pyrophoria，就像我们用文言给Enthalpy命名为熵一样)，回顾了100多年来的相关研究，并提出物性改变的观点，用来解决悬而未决的点火难题。他们的研究结果发表之后，点火领域的另一个专家，巴布饶斯克斯（Vyto Babrauskas），坚决不同意，认为自燃碳现象不是物理现象（物性是物理现象），而是化学现象（木材变性，涉及不可量化的化学过程），于是又展开了一场学术论战，最终还是没有确定的结论。后者的观点是，长期加热的木材，发生化学性能的改变，所以更倾向于内部自燃。前者的观点是，长期加热的木材，导致物理特性发生改变，所以点火时的传热效率增加，导致点火更容易。前者的观点貌似更合理，但是，他的实验无法做到成年累月的加热，因此无法模拟出“自燃碳”的物性来，这是帕格尼理论的最大把柄，被巴布饶斯克斯抓住不放。可是，他除了把问题搞复杂以外，也没有提出更好的解决办法。现在，对付这个问题的办法只有一个，那就是限制“过热木”或“自燃碳”的接触温度，不得高于75C。拿学术问题来要求消防工作者未免太高，但如何避免自燃碳现象，这是保险公司的常识，已经近百年的历史了。在中国，这方面的教训至少也有985年的历史，不信，请看宋代的灾情。

宋仁宗明道元年（公元1032年），壬戌，修文德殿成。是夜，大内火，延及崇德、长春、滋福、会庆、崇徽、天和、承明、延庆八殿。帝与皇太后避火苑中；癸亥，移御延福宫。这场火灾在《资治通鉴》的写法是：时宦者置狱治火事，得缝人火斗，已诬服，下开封府，使具狱。权知府事程琳辨其不然，乃命工图火所经处，且言：“后宫人多而所居隘，其烓灶近板壁，岁久燥而焚，此殆天灾，不宜以罪人。”监察御史宜兴蒋堂亦言：“火起无迹，安知非天意？陛下宜修德应变，今乃欲归咎宫人，以之属吏。宫人付狱，何求不可，而遂赐之死，是重天谴也。”帝（宋仁宗，真是宅心仁厚啊）为宽其狱，卒无坐死者。

看到了吗？宋代的开封府知府程琳，很有科学头脑和推理逻辑，从火场蔓延的经过就推断出，这场火灾来自于厨房，关键的原因是“岁久燥而焚”（就是典型的过热木现象了），因此提出“此殆天灾，不宜以罪人”。现在我们的司法部门磨刀霍霍地要定足馨堂相关责任者的罪名，其背后的见识与动机，要远逊于古人了。

附录：关于自燃碳的学术论文  6-301.pdf