與“反派火”的抗?fàn)幝?

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授、博士生導(dǎo)師。2021年，入選“國(guó)家海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃青年項(xiàng)目”和“中科院人才引進(jìn)計(jì)劃青年項(xiàng)目”；曾獲中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)、國(guó)際消防工程師學(xué)會(huì)“全球5位35周歲以下青年科學(xué)家獎(jiǎng)”等榮譽(yù)，并受邀成為世界銀行全球城鎮(zhèn)火災(zāi)報(bào)告評(píng)審專家。

想象一下，假如你是一位導(dǎo)演，正在拍攝一部關(guān)于火的電影。你計(jì)劃如何拍攝？

你可以先拍幾個(gè)與火相關(guān)的溫馨畫面。比如：在歡快的生日歌里，豆大的火苗緩緩亮起，將光影溫柔地涂抹在漂亮的蛋糕上；在蒸騰的水汽中，爐灶上圍成一圈的火苗左右搖擺，努力將食物熬煮得更加美味……

如果以上的火是電影中的“正派火”，那接下來(lái)，你就要拍“反派火”了，即會(huì)燃燒房屋、危害生命的大火——它們不僅會(huì)燃燒空間內(nèi)所有可燃物，讓室內(nèi)溫度持續(xù)上升，還會(huì)“擴(kuò)張勢(shì)力”，向室外蔓延，十分可怖！

有時(shí)候，“反派火”也會(huì)偽裝，在密封的房間里將存在感降到最低，直到人類肉眼幾乎看不見。但當(dāng)房門被打開，空氣流通起來(lái)時(shí)，“反派火”就會(huì)露出真面目，不僅瞬間躥起，甚至發(fā)生“爆炸性燃燒”……

電影拍到這里，儼然一部災(zāi)難片，這可怎么辦？別急，電影真正的主角——王禹教授出場(chǎng)了！他非常了解這些“反派火”，也很清楚如何防止它們出現(xiàn)，保護(hù)生命！

巨大的火焰從長(zhǎng)3.6米、寬2.4米、高2.4米的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭熊f出，很快就燃燒到旁邊相同規(guī)格的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屠铩蓚€(gè)模型上的火燃燒得越來(lái)越猛烈，最終在半空中交匯。它們相觸的畫面被鏡頭捕捉，于是就有了右邊這張照片——《魔鬼之吻》。

“照片里的情景，就是轟燃。”王禹介紹道。

時(shí)間回溯到半年前，王禹和伙伴遠(yuǎn)飛南非，在非洲貧民窟研究非正規(guī)聚落火災(zāi)的蔓延現(xiàn)象和機(jī)理。

非正規(guī)聚落，是指那些幾乎沒有經(jīng)過政府規(guī)劃，不符合建筑規(guī)范，由住戶自己搭建的建筑群。這些建筑群大多數(shù)是貧民窟，有很大的火災(zāi)隱患。目前，全球有10億人口依然居住在這樣的建筑群中，并且數(shù)目還在不斷增加。

王禹要做的，就是走進(jìn)貧民窟，在那些高低錯(cuò)落的鐵皮房子中收集數(shù)據(jù)。同時(shí)，他們還在一個(gè)空曠場(chǎng)地建起12個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀＿@些模型看起來(lái)像一個(gè)個(gè)集裝箱和鐵皮屋，代表非正規(guī)住宅，里面放置了木垛，代表家具。

一切準(zhǔn)備妥當(dāng)后，王禹等人通過燃燒這些模型，就能得到精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

這時(shí)，王禹會(huì)戴好安全帽，穿上厚厚的工作服和特定的鞋子。“我們要做好全身防護(hù)，有鐵板的鞋子既可以保護(hù)我們的雙腳不被重物砸傷，也可防止尖銳物體從鞋子底部刺穿，這一點(diǎn)非常重要。如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的燃燒產(chǎn)物是某種化學(xué)物質(zhì)，我們需要提前調(diào)研清楚，佩戴相應(yīng)的防毒面具。

但是，即便有完備的部署、全面的防護(hù)、嚴(yán)格的操作，也不代表實(shí)驗(yàn)一定安全。在任何時(shí)候，實(shí)驗(yàn)人員都要一邊記錄數(shù)據(jù)，一邊密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境變化。

有時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)也會(huì)出現(xiàn)意外的驚喜。

王禹還記得，那天的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，一場(chǎng)大雨突然而至，正好給高溫現(xiàn)場(chǎng)降降溫。他從廢墟中抬起頭，就看見遼闊的天際，兩道彩虹一高一低跨越在湛藍(lán)的天幕中。那瞬間的驚艷，深深地刻進(jìn)了王禹的心里。

后來(lái)，王禹等人又將在南非調(diào)研的結(jié)果做成實(shí)驗(yàn)方案，在高水平的火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室開展新的實(shí)驗(yàn)。這次的實(shí)驗(yàn)沒有外界因素干擾，他們能更清楚地看到實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅旧恚绱皯舻臄?shù)目、火源的位置、墻壁的材料等。《魔鬼之吻》就出自這里。

在我國(guó)外來(lái)人口較多的城市，會(huì)有一些城中村自建房，那里存在許多安全隱患。為了進(jìn)行火災(zāi)安全科普，王禹帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)和安徽省消防總隊(duì)合作，開展了一次城中村全尺度火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)被安排在一棟即將拆除的小樓內(nèi)。可就是這棟樓讓王禹犯了難，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)需要兩個(gè)布局相同的房間，但這里大部分的房間都經(jīng)過改造，幾乎都不達(dá)標(biāo)。比如：有的房間墻壁是粉色的，與白色墻壁的熱反饋不同；有的房間用了木地板，多了可燃物……最終，他們不得不拆除一個(gè)房間的柜子墻，然后重新砌墻，這才選定了兩個(gè)幾乎相同的房間，二者只有是否開窗通風(fēng)的區(qū)別。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：在第一個(gè)開窗和開門的房間，火燒得很旺，狀態(tài)接近轟燃；在第二個(gè)關(guān)窗和關(guān)門的房間，火初期燒得并不劇烈，起火不久火勢(shì)就沒了，家具看上去完好無(wú)損。但王禹知道，陰燃和回燃正“伺機(jī)作祟”！

果然，當(dāng)消防員破開窗戶，屋內(nèi)的陰燃火接觸到氧氣，瞬間就伸出“猙獰”的火舌。之后回想起這個(gè)場(chǎng)景，連身經(jīng)百戰(zhàn)的消防員都心有余悸。有了這次經(jīng)驗(yàn)，下次再遇見類似的情況，他們絕不會(huì)上當(dāng)！

指火在建筑內(nèi)部突發(fā)性地引起全面燃燒的現(xiàn)象。

在四川省綿竹市漢旺鎮(zhèn)，有一座四面鐘。2008年5月12日，它永遠(yuǎn)停在14點(diǎn)28分，成為汶川最廣為人知的紀(jì)念碑。

后來(lái)，還是大學(xué)生的王禹作為志愿服務(wù)隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)，赴地震重災(zāi)區(qū)綿竹縣漢旺鎮(zhèn)進(jìn)行災(zāi)后援建服務(wù)。在四面鐘所在的漢旺鎮(zhèn)重災(zāi)區(qū)，他看到很多書包散落在地上。每個(gè)書包背后，都可能是在地震中流逝的年幼生命。這個(gè)畫面給21歲的王禹帶來(lái)了極大的震撼：在災(zāi)難面前，生命實(shí)在太脆弱了。

為了讓更多的生命在災(zāi)難到來(lái)時(shí)得到庇護(hù)，王禹深感自己應(yīng)該做點(diǎn)什么。偶然的機(jī)會(huì)，他接觸到了火災(zāi)學(xué)。

這門學(xué)科內(nèi)容高深，涉及流體力學(xué)、材料力學(xué)、化學(xué)、地理信息和人工智能等領(lǐng)域，研究的每一個(gè)物理模型的背后，都需要實(shí)地實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集、公式推導(dǎo)、概率統(tǒng)計(jì)等，鉆研起來(lái)并不容易。但因?yàn)檫@些知識(shí)能保障消防安全，讓世界少一點(diǎn)災(zāi)難、多一分美好，所以學(xué)習(xí)途中的那些艱苦，王禹都甘之如飴。