火災(zāi)狀態(tài)下玻璃破碎的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析

■ 楊文欣 宋樂(lè)源 沙忠沅 陳露梅 西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院

■ 仝艷民 西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 西南林業(yè)大學(xué)消防研究所

玻璃作為建筑物中力學(xué)性能相對(duì)較為脆弱的一部分，在火災(zāi)狀態(tài)下會(huì)有不同程度的失效，往往容易破碎，原本不透風(fēng)的屏障就會(huì)形成新的通風(fēng)口，導(dǎo)致火勢(shì)從玻璃窗口蔓延至其他樓層或建筑物內(nèi)，同時(shí)會(huì)有新鮮氣流進(jìn)入建筑物內(nèi)，加速火勢(shì)發(fā)展，使建筑內(nèi)原先設(shè)置的防火門、防火墻等失去其應(yīng)有的作用，有時(shí)還會(huì)引起災(zāi)難性的轟燃、回燃，給社會(huì)造成更大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。玻璃碎片的脫落，還可能影響人員的安全疏散和消防隊(duì)員的救援，甚至在火災(zāi)中破碎的玻璃從高空墜落直接對(duì)人體造成傷害。因此火災(zāi)下玻璃破碎研究既可以減緩火災(zāi)狀態(tài)下因玻璃破碎導(dǎo)致的事故嚴(yán)重程度，還可作為火災(zāi)調(diào)查人員提供起火原因判斷的依據(jù)，并且對(duì)制定人員安全疏散方案和滅火救援方案具有重要的參考意義。為了解國(guó)內(nèi)外對(duì)玻璃破碎研究現(xiàn)狀，文章應(yīng)用計(jì)量學(xué)分析的方法對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，以期為今后玻璃破碎的研究和發(fā)展提供參考。

一、文獻(xiàn)來(lái)源與研究方法

以“中國(guó)知網(wǎng)”和“谷歌學(xué)術(shù)”為分析數(shù)據(jù)源，本研究以“玻璃破碎”“玻璃破裂”“玻璃物證”“Glass breaking”等作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索。通過(guò)人工檢索的方法對(duì)國(guó)內(nèi)外1926—2021年有關(guān)火災(zāi)狀態(tài)下玻璃破碎研究的各個(gè)方向進(jìn)行檢索收集，通過(guò)檢索收集到火災(zāi)狀態(tài)下玻璃破碎國(guó)外文獻(xiàn)共43篇，國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)171篇，共篩選出214篇文獻(xiàn)并通過(guò)計(jì)量學(xué)的方法進(jìn)行分析。

二、基于計(jì)量學(xué)對(duì)玻璃破碎文獻(xiàn)分析

（一）文獻(xiàn)的年度分布

從檢索的214篇文獻(xiàn)來(lái)看，國(guó)外學(xué)者對(duì)玻璃破碎研究起步較早，相比國(guó)內(nèi)研究提前64年，研究時(shí)期劃分如表1所示。

表1 1926—2021年國(guó)內(nèi)外關(guān)于玻璃破碎研究的3個(gè)時(shí)期文獻(xiàn)量比較

1.研究初期（1926—1988年）

這一時(shí)期歷經(jīng)64年，國(guó)外文獻(xiàn)6篇，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)文獻(xiàn)，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)合計(jì)6篇，平均0.09篇/年。國(guó)外學(xué)者1926年的玻璃破碎研究是對(duì)汞血壓計(jì)玻璃管的意外斷裂，不能對(duì)火災(zāi)狀態(tài)下玻璃破碎提供參考意義。直到1949年國(guó)外學(xué)者Norman J.Thompson進(jìn)行了玻璃窗的爆炸試驗(yàn)，分析不同施壓速率對(duì)玻璃破損的影響[1]，這是第一次研究火災(zāi)下玻璃破碎的論文，從此國(guó)外開啟了對(duì)玻璃破碎的探索，對(duì)研究火災(zāi)狀態(tài)下的玻璃破碎具有真正的指導(dǎo)意義。

2.研究中期（1989—2016年）

這一時(shí)期歷經(jīng)27年，國(guó)外文獻(xiàn)19篇，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)92篇，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)合計(jì)111篇，平均4.1篇/年。這一時(shí)期的文獻(xiàn)數(shù)量大幅增加，國(guó)內(nèi)研究人員開始重視火災(zāi)下玻璃破碎的研究。1989年張新民根據(jù)送檢的碎玻璃，確定玻璃是從哪一面擊碎的，來(lái)判斷案件性質(zhì)[16]，這是第一篇研究玻璃破碎的文獻(xiàn)。

3.近期研究（2017—2021年）

這一時(shí)期是近五年，對(duì)國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)數(shù)量進(jìn)行劃分，其中國(guó)外文獻(xiàn)18篇，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)79篇，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)合計(jì)97篇，平均19.4篇/年。近五年國(guó)內(nèi)學(xué)者發(fā)表了大量關(guān)于火災(zāi)下玻璃破碎痕跡的文章，總體來(lái)看對(duì)于玻璃破碎的研究，國(guó)內(nèi)學(xué)者雖然起步較晚，但論文發(fā)表數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)較大，表明國(guó)內(nèi)研究人員越來(lái)越重視火災(zāi)安全領(lǐng)域的研究。但國(guó)內(nèi)研究人員在國(guó)際性期刊發(fā)文僅有15篇，國(guó)際影響力不夠。

（二）玻璃破碎研究機(jī)構(gòu)分布

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外214篇文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，將國(guó)內(nèi)外第一作者發(fā)表火災(zāi)下玻璃破碎研究論文數(shù)量≥3篇的機(jī)構(gòu)作為該領(lǐng)域的核心機(jī)構(gòu)，結(jié)果如表2所示。

表2 1949—2021年國(guó)內(nèi)外玻璃破碎研究文獻(xiàn)核心機(jī)構(gòu)分析

國(guó)內(nèi)核心機(jī)構(gòu)有6個(gè)，這些機(jī)構(gòu)的發(fā)文總量為55篇，約占國(guó)內(nèi)總文獻(xiàn)量的三分之一，表明這些研究機(jī)構(gòu)是我國(guó)研究玻璃破碎的核心機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)中以中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)人民警察部隊(duì)學(xué)院、中國(guó)刑事警察學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)的研究成果最為豐厚，這三所研究機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)發(fā)文總量為45篇，占核心研究機(jī)構(gòu)發(fā)文總量的81.9%，成為國(guó)內(nèi)研究玻璃破碎最為活躍的機(jī)構(gòu)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)以研究熱狀態(tài)下的玻璃破裂和軟件模擬玻璃破碎為主，中國(guó)人民警察部隊(duì)學(xué)院以熱狀態(tài)下玻璃破碎和熱狀態(tài)下消防射水導(dǎo)致玻璃破碎研究為主，中國(guó)刑事警察學(xué)院以機(jī)械外力導(dǎo)致玻璃破碎的案件分析為主要研究方向。

國(guó)外核心機(jī)構(gòu)有4個(gè)，這些機(jī)構(gòu)的發(fā)文總量為15篇，這些研究機(jī)構(gòu)以TechnicalResearchCentreof Finland、FireTechnologyLaboratory、Departmentof MechanicalEngineering的科研團(tuán)隊(duì)研究成果最為豐厚，這三所研究機(jī)構(gòu)發(fā)文總量為12篇，占國(guó)外核心研究機(jī)構(gòu)發(fā)文總量的80.0%，成為國(guó)外研究玻璃破碎最為活躍的機(jī)構(gòu)，這三所國(guó)外研究機(jī)構(gòu)都是以實(shí)體試驗(yàn)的方式展開研究。

（三）玻璃破碎研究人員分布

選取國(guó)外發(fā)文數(shù)量≥2篇和國(guó)內(nèi)發(fā)文數(shù)量≥3篇的第一作者，對(duì)其發(fā)文數(shù)量及占比做出統(tǒng)計(jì)，如表3所示。

表3 1949—2021年國(guó)內(nèi)外玻璃破碎核心研究人員文獻(xiàn)數(shù)量占比

從中可知國(guó)內(nèi)的核心作者有4位，其中王禹對(duì)玻璃破碎研究貢獻(xiàn)文章12篇，發(fā)文數(shù)量占比國(guó)內(nèi)研究玻璃破碎核心作者發(fā)文數(shù)量的52.2%，是對(duì)玻璃破碎研究貢獻(xiàn)數(shù)量最大的作者，王禹對(duì)玻璃破碎的研究主要集中于2015—2019年，其中英文文獻(xiàn)居多[2-6]，側(cè)重于建筑安全防火設(shè)計(jì)角度。張慶文對(duì)玻璃破碎研究貢獻(xiàn)文章4篇，發(fā)文數(shù)量占比17.4%，張慶文針對(duì)玻璃破碎文獻(xiàn)主要集中在2006—2007年，文獻(xiàn)均為中文文獻(xiàn)[7-8]，主要從防火性能化參數(shù)設(shè)計(jì)角度分析。陳昊東對(duì)玻璃破碎研究貢獻(xiàn)文章4篇[9]，發(fā)文數(shù)量占比17.4%，其英文文獻(xiàn)和中文文獻(xiàn)各占一半，側(cè)重于對(duì)玻璃破碎機(jī)理的研究分析。

國(guó)外的核心作者有3位，其中Olavi Keski-Rahkonen學(xué)者對(duì)玻璃破碎研究貢獻(xiàn)文章為3篇[10-12]，發(fā)文數(shù)量占比國(guó)外研究玻璃破碎核心作者發(fā)文數(shù)量的37.5%，該學(xué)者早在1988年就對(duì)玻璃破碎有所研究，其發(fā)文集中于1988—1991年，是國(guó)外早期研究玻璃破碎的核心人員，偏向于玻璃破碎應(yīng)力學(xué)角度的研究。A.Vedrtnam對(duì)玻璃破碎研究貢獻(xiàn)文章3篇[13-15]，發(fā)文數(shù)量占比37.5%，與Olavi Keski-Rahkonen學(xué)者發(fā)文數(shù)量持平，其主要研究集中于2018—2020年，主要側(cè)重于玻璃破碎數(shù)值結(jié)構(gòu)評(píng)估，是國(guó)外近幾年研究玻璃破碎的核心人員。

（四）文獻(xiàn)的發(fā)布期刊分布

選取刊登數(shù)量≥3篇的期刊為玻璃破碎研究領(lǐng)域的核心期刊，并對(duì)其發(fā)文數(shù)量及占比做出統(tǒng)計(jì)，如表4所示。

表4 1949—2021年國(guó)內(nèi)外玻璃破碎核心期刊發(fā)文數(shù)量占比

從中可知國(guó)內(nèi)核心期刊有7家，這些期刊中《消防科學(xué)與技術(shù)》《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)》《火災(zāi)科學(xué)》《燃燒科學(xué)與技術(shù)》是第九版北大中文核心期刊。其中《消防科學(xué)與技術(shù)》期刊發(fā)文最多，刊登玻璃破碎類文章20篇，占國(guó)內(nèi)刊登玻璃破碎核心期刊的33.3%，其次是《刑事技術(shù)》期刊發(fā)文14篇，占比23.3%，《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)》刊文9篇，占比15.0%。

國(guó)外核心期刊有6家，是國(guó)外發(fā)表玻璃破碎文章的主要陣地。其中《Fire safety journal》期刊是國(guó)外刊登玻璃破碎類型文章最多的期刊，發(fā)表玻璃破碎文章9篇，占國(guó)外刊登玻璃破碎文章的32.2%，是國(guó)外刊登玻璃破碎核心期刊的三分之一?！禖onstruction and building Materials》期刊發(fā)文5篇，占比17.8%?！禩he Journal of the Acoustical society of America》期刊發(fā)文4篇，占比14.3%。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外214篇文章的計(jì)量學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)外學(xué)者對(duì)于火災(zāi)狀態(tài)下玻璃破碎的研究起步較早，國(guó)內(nèi)研究玻璃破碎雖起步較晚，但在2000年后該領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)數(shù)量大幅度上升。國(guó)內(nèi)刊物《消防科學(xué)與技術(shù)》和國(guó)外刊物《Fire safety journal》是刊登此領(lǐng)域文章的最主要的期刊，是消防科學(xué)領(lǐng)域所認(rèn)可的具有權(quán)威性和專業(yè)性的期刊。

總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)玻璃破碎研究呈快速發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)，在玻璃破碎研究領(lǐng)域已經(jīng)取得豐碩的成果，國(guó)內(nèi)的核心團(tuán)隊(duì)、核心機(jī)構(gòu)已經(jīng)形成。目前核心機(jī)構(gòu)領(lǐng)頭羊?yàn)橹袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，其主要研究人員為王禹和張慶文，為中國(guó)玻璃破碎的研究起引導(dǎo)作用，推動(dòng)著中國(guó)玻璃破碎研究的發(fā)展。相比之下，國(guó)內(nèi)相關(guān)論文在國(guó)際性期刊的發(fā)文數(shù)量極少，對(duì)于該領(lǐng)域的研究創(chuàng)新性不足，在玻璃破碎研究深度方面征途漫漫，唯有奮斗！